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oe1(光电查) - 科学论文

56 条数据
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  • 基于部分束流遮挡数据的加权重排反投影-滤波算法，用于具有混合散射校正的单次扫描锥束CT

    摘要： 目的：散射污染是锥形束计算机断层扫描（CBCT）中导致图像质量下降的主要因素。我们近期开发了一种基于单次扫描部分遮挡锥形束数据的解析图像重建方法，该方法具备散射校正功能。尽管该技术易于实施且计算高效，但由于数据不一致性，在大锥角几何条件下可能产生额外伪影。为改善大锥角下的图像质量，我们提出结合混合式散射校正方法的加权重排反投影滤波（wrBPF）算法。 方法：本方案采用光束遮挡阵列提供部分数据进行散射校正与图像重建，该阵列仅遮挡有限锥角范围内的射线。这种设计通过利用未被遮挡的大锥角投影数据冗余性，有助于维持大锥角区域的图像质量。但大锥角投影的散射校正并非易事——我们创新性地提出融合测量法与卷积法的新型散射校正方案：先基于测量法估算部分遮挡区域的散射信号，再优化适用于大锥角投影的卷积核拟合参数。图像重建方面，我们开发了带蝶形滤波的wrBPF算法，并通过实验验证了该重建与散射校正算法的有效性。 结果：实验证实，本重建方法既充分发挥了部分光束遮挡在散射校正与图像重建中的优势，又通过优化的基于卷积的散射校正显著提升了大锥角区域的成像质量。 结论：这种兼具测量法与卷积法优势的散射校正方案，成功证明了其在圆周CBCT单次扫描中重建精确图像的能力。

    关键词： X射线束阻挡器，锥形束CT，图像重建，散射校正，BPF

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • [IEEE 2018年第26届欧洲信号处理会议(EUSIPCO) - 意大利罗马(2018年9月3日-2018年9月7日)] 2018年第26届欧洲信号处理会议(EUSIPCO) - 基于少量低分辨率多光谱数据的空间-光谱多通道重建

    摘要： 本文研究了多光谱成像系统观测的三维空谱目标重建问题，其中原始目标受到光谱变化的点扩散函数（PSF）模糊处理，并在少数宽光谱波段上积分。为解决这一不适定问题，我们提出了一种线性前向模型，通过分段线性函数建模成像系统响应和目标的光谱分布，同时考虑直接（自）通道与间接（互）通道的退化效应?；谡蚧椒ǎü恐颇勘甑目掌灼交允迪种亟?。我们在詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）中红外仪器（MIRI）成像仪的模拟数据上测试了该方法。模拟多光谱数据的实验结果表明，该方案较传统多通道方法有显著提升。

    关键词： 反卷积、图像重建、逆问题、多光谱复原、系统建模

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 结构光照明显微镜中重建参数优化的成功实践——实用指南

    摘要： 仔细分析了超分辨率结构光照明显微镜（SIM）中不同重建参数对图像伪影的影响。这些参数包括维纳滤波参数、切趾函数、零频抑制以及光学传递函数的修改。研究得出结论：对重建图像频谱的详细分析适用于识别伪影。为此，采用人工测试玻片和更接近真实的生物系统两类样本，来表征伪影类别及其与图像频谱及重建参数的关联。此外，还提出了高效参数优化的指导原则，并展示了所选最新处理软件包（商业版和开源版）中的参数实现方式。

    关键词： 超分辨率、荧光显微镜、结构光照明显微镜、参数估计、图像重建

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 基于多方向总变分最小化的多次有限角度计算机断层重建

    摘要： 从不完整投影中实现精确的计算机断层扫描（CT）重建是一个重要研究课题。稀疏采样和有限角度采样是降低X射线辐射剂量或缩短扫描时间的两种有效方法。但在医学CT中实现稀疏采样技术复杂，因为难以频繁切换球管功率或前置准直器。有限角度采样则会导致图像重建精度下降。本研究开发的多次有限角度（MLA）采样方案能良好平衡技术实施复杂度与CT重建难度——既无需频繁切换球管功率或前置准直器，所获投影的数据相关性也低于有限角度采样。采用MLA采样获取的投影数据时，基于全变分最小化（TVM）方法重建的CT图像会出现阴影伪影。由于这些伪影呈若干固定方向分布，本研究针对MLA CT重建设计了基于多方向总变分的伪影抑制重建模型，通过多方向总变分最小化（MDTVM）求解该优化模型。数字体模和真实投影实验表明，MDTVM比TVM能更有效抑制阴影伪影。

    关键词： 图像重建、总变分最小化、计算机断层扫描、有限角度采样、伪影抑制

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • [2017年IEEE核科学研讨会与医学成像会议(NSS/MIC) - 美国佐治亚州亚特兰大(2017.10.21-2017.10.28)] 2017年IEEE核科学研讨会与医学成像会议(NSS/MIC) - 飞行时间PET的轴向傅里叶重排算法

    摘要： 全三维飞行时间（TOF）PET扫描仪有望显著提升临床PET成像的图像质量。三维TOF PET成像的主要挑战在于列表模式或分箱格式的数据存储问题，以及迭代算法重建所需的耗时问题。我们此前推导了傅里叶重排与一致性方程（FORCEs），并证明三维TOF数据可通过两个一致性方程完整表征。本研究基于轴向一致性方程提出精确的三维TOF数据傅里叶重排方法，可大幅降低数据存储需求与重建时间。该轴向傅里叶重排算法从预校正的三维TOF数据出发，在无信息损失的前提下为每个横向断层估算二维TOF正弦图。针对三维TOF数据的轴向截断特性，我们提供了估算斜向TOF投影数据缺失部分的解决方案。所提出的TOF数据轴向傅里叶重排算法（axFRT）能充分利用全部三维TOF数据统计量，重排后的二维TOF数据可采用任意二维或2.5维TOF重建算法进行处理。axFRT算法支持轴向数据集独立重排，数万个此类数据集可自然适配大规模并行处理器以实现重排过程的极速加速。数值模拟表明，即使对于具有大轴向接收角的TOF PET，axFRT仍能生成精确无偏的重排正弦图。该算法特别适用于大轴向视野的三维TOF PET，在动态成像、全身或整体成像等PET应用中具有重要价值。

    关键词： 图像重建、正电子发射断层扫描（PET）、飞行时间、轴向傅里叶重排

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • [2017年IEEE核科学研讨会与医学成像会议(NSS/MIC) - 美国佐治亚州亚特兰大市(2017.10.21-2017.10.28)] 2017年IEEE核科学研讨会与医学成像会议(NSS/MIC) - 基于散射与非散射数据的PET衰减与活度联合重建

    摘要： 在先前研究中，我们提出了正电子发射断层扫描（PET）的散射-衰减重建方法。该方法旨在通过成对符合光子（其中之一为单次散射光子）重建以空间电子密度分布形式呈现的物体衰减信息。核心思路是将输入活度分布并输出衰减图的散射-衰减重建，与输入该衰减图并输出优化活度分布的真符合-活度重建进行交替迭代。但该方法适用性存在三大不确定性：a)初始活度估计的未知影响；b)重建活度分布的评估；c)收敛至正确解的过程。 方法：采用低维模拟PET数据（小鼠尺寸、18×18体素模体），从基本均匀的初始活度与衰减估计出发，通过最大似然期望最大化（MLEM）和最大似然梯度上升（MLGA）算法分别迭代更新活度（基于非散射数据）与衰减（基于散射数据）。评估指标包括预期散射直方图的似然对数，以及相对于参考图像空间活度/衰减分布的归一化均方误差。 结果：尽管MLEM与MLGA分别起始于错误的衰减和活度估计，本研究中衰减与活度均能收敛至参考分布。 结论：MLGA散射-衰减重建算法结合MLEM真符合-活度重建，无需依赖活度分布的先验信息，即可从散射与非散射符合事件中联合重建衰减图及衰减校正后的活度分布。

    关键词： 图像重建、PET、衰减、康普顿散射、算法

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • Landweber迭代算法在断层图像重建中的性能

    摘要： 计算机断层扫描技术的快速发展伴随着图像重建算法的同步进步。其核心逆问题是从有限测量数据中重建原函数，由于测量数据有限，无法确定唯一正确解。迭代重建算法对有限投影数据具有稳定求解能力。本文模拟了基于Landweber迭代的图像重建方法，并将其性能与其他算法进行对比。通过平均绝对误差和相关系数等指标，将重建图像质量与原始图像进行比较。所有仿真均在Matlab工具中完成。

    关键词： 图像重建、计算机断层扫描、Landweber算法、断层成像、有限投影、迭代重建

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 基于少视角的双模态光学投影断层重建方法

    摘要： 在光学投影断层扫描（OPT）技术中，针对纵向活体模型研究需要在不同时间点对同一样本进行多次测量。缩短总采集时间和降低样本受照光剂量至关重要。我们改进了OPT的有序子集期望最大化重建算法，与滤波反投影（FBP）相比，该算法大幅减少了采集时间和投影数量，同时获得了令人满意的重建图像。通过斑马鱼透射和荧光模式实验，我们验证了该方法从降采样投影子集中重建图像的能力。结果表明：采用30个投影时，本方法的重建图像质量与使用720个投影的FBP相当。整个采集流程可在数秒内完成。该方法还赋予OPT显著的抗噪声和伪影能力。

    关键词： 分子成像、图像重建、双模态OPT、预成像校准

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 基于测地距离相机聚类的鲁棒三维物体重建

    摘要： 本文提出一种通过相机聚类与关键相机选择来重建三维物体的方法，以解决可扩展性问题。进行相机聚类时，采用测地距离与相机间重叠约束定义相机相似性，随后选择关键相机（考虑重叠相机及高曲率区域）来重建物体。由此，能在使用大量相机时缓解因可扩展性问题导致的执行时间增长和累积误差累积。

    关键词： 三维显示、图像重建、聚类方法、机器人视觉系统

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • [IEEE 2018第八届图像处理理论、工具与应用国际会议(IPTA) - 中国西安(2018.11.7-2018.11.10)] 2018第八届图像处理理论、工具与应用国际会议(IPTA) - 用于伪影抑制的区间值JPEG解压缩

    摘要： JPEG是最常用的图像压缩算法，但基于分块DCT的压缩方法会因系数量化产生伪影。JPEG解压缩可视为受量化约束的重建问题。针对这一情况，我们提出采用区间值算术来处理该问题。本方法能生成包含原始未压缩图像的区间值图像，所得凸集可应用于带约束的总变分（TV）重建，从而减少JPEG伪影（块效应、颗粒化效果及高频噪声）。实验表明，通过无参考质量评估指标可验证JPEG解码的视觉改善效果。此外，该指标还为TV算法提供了停止准则，为JPEG解压缩质量的提升提供了佐证。

    关键词： 去除JPEG伪影、图像重建、区间值运算、图像选择、JPEG解压缩

    更新于2025-09-23 15:22:29