采用快速贝叶斯匹配追踪的单视图X射线发光断层成像

发布时间：2018-02-01 08:29

本文关键词： 光学分子影像 X射线发光断层成像单视图重建贝叶斯匹配追踪可行区域迭代收缩　出处：《光学精密工程》2017年05期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：为了缓解单视图X射线发光断层成像中出现的不适定性问题,提出了一种结合区域迭代收缩策略的快速贝叶斯匹配追踪方法。该方法将贝叶斯模型和贪婪算法相结合,可以从较少的观测值中高效快速地恢复稀疏信号。为了进一步提高重建精度,将快速贝叶斯追踪与区域迭代收缩策略结合,简化了自适应有限元方法在网格划分和系统矩阵构建方面的复杂性,在缩减因子迭代缩小可行区域的同时,缓解了X射线发光断层成像逆向题求解中的病态性。为评估该方法的有效性,设计了仿真实验与真实物理仿体实验。仿真结果表明,本文方法在加快重建速度的同时,显著提高了纳米发光目标的定位精度和发光产额的定量结果,它们分别为0.73mm和0.79μg。真实物理仿体实验进一步验证了该方法在实际单视图X射线发光断层成像中的可行性。
[Abstract]:In order to alleviate the ill-posed problem in single-view X-ray emission tomography. A fast Bayesian matching tracking method combining region iterative contraction strategy is proposed, which combines Bayesian model with greedy algorithm. The sparse signal can be recovered efficiently and quickly from a small number of observations. In order to further improve the reconstruction accuracy, the fast Bayesian tracking is combined with the region iterative contraction strategy. It simplifies the complexity of adaptive finite element method in mesh generation and system matrix construction, and reduces the feasible region while reducing the factor iteration. In order to evaluate the effectiveness of this method, the simulation experiment and the real physical simulation experiment are designed. The simulation results show that. At the same time, the localization accuracy and the quantitative result of luminescence yield of nano-luminescent target are improved significantly. They are 0.73 mm and 0.79 渭 g, respectively. The feasibility of this method in single view X-ray emission tomography is further verified by real physical simulation experiments.
【作者单位】：西北大学信息科学与技术学院;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(No.61640418,No.61372046,No.61401264,No.11571012,No.61601363) 陕西省科技计划项目(No.2013K12-20-12,No.2015KW-002) 陕西省自然科学研究计划项目(No.2015JM6322) 陕西省教育厅自然科学研究计划项目(No.16JK1772) 西北大学自然科学研究计划项目(No.338050018,No.334100032,No.338020012)
【分类号】：O434.1;TP391.41
【正文快照】： 1引言X射线发光断层成像(X-Ray LuminescenceComputed Tomography,XLCT)作为一种新型的分子影像技术[1-4],能够同时进行功能成像以及分子成像。具体来说,就是借助现代光学分子探针合成技术,利用具有发光性质的纳米发光颗粒合成的分子探针,构建一种结合Micro-CT的新型光学分子

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