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融合结构先验信息的稳态扩散光学断层成像重建算法研究

邓勇 张喧轩 罗召洋 许军 杨孝全 孟远征 龚辉 骆清铭

融合结构先验信息的稳态扩散光学断层成像重建算法研究

邓勇, 张喧轩, 罗召洋, 许军, 杨孝全, 孟远征, 龚辉, 骆清铭
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  • 扩散光学断层成像作为一种无辐射损伤、低成本的光学在体成像技术, 有着良好的应用前景, 但具有空间分辨率低、难以定量的缺陷.为了提高扩散光学断层成像的分辨率, 实现光学参数分布的精确重建, 基于有限元方法, 提出了融合结构先验信息的稳态扩散光学断层成像重建算法.该算法以扩散近似作为成像模型, 通过软先验的Laplace正则化方法引入由MicroCT提供的空间结构信息.采用伴随法计算Jacobian矩阵, Levenberg-Marquardt方法用来进行迭代优化.仿真结果表明该算法不仅能获得精确的光学参数值分布, 而且显著地提高了迭代收敛的速度.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 61078072)、国家科技支撑计划 (批准号: 2012BAI23B02)和国际科技合作与交流专项(批准号: 2010DFR30820)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2012-01-31
  • 修回日期:  2012-04-27
  • 刊出日期:  2013-01-05

融合结构先验信息的稳态扩散光学断层成像重建算法研究

  • 1. 华中科技大学, 武汉光电国家实验室(筹) Britton Chance生物医学光子学研究中心 生物医学光子学教育部重点实验室, 武汉 430074
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 61078072)、国家科技支撑计划 (批准号: 2012BAI23B02)和国际科技合作与交流专项(批准号: 2010DFR30820)资助的课题.

摘要: 扩散光学断层成像作为一种无辐射损伤、低成本的光学在体成像技术, 有着良好的应用前景, 但具有空间分辨率低、难以定量的缺陷.为了提高扩散光学断层成像的分辨率, 实现光学参数分布的精确重建, 基于有限元方法, 提出了融合结构先验信息的稳态扩散光学断层成像重建算法.该算法以扩散近似作为成像模型, 通过软先验的Laplace正则化方法引入由MicroCT提供的空间结构信息.采用伴随法计算Jacobian矩阵, Levenberg-Marquardt方法用来进行迭代优化.仿真结果表明该算法不仅能获得精确的光学参数值分布, 而且显著地提高了迭代收敛的速度.

English Abstract

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