幾種漫射光學成像圖像重建算法的比較研究

趙一博　韓妙飛　閆相國

摘要：針對漫射光學成像（DOT）選擇不同的逆問題求解算法將直接影響成像質(zhì)量的問題，對4種常用重建算法的重建效果進行了比較研究，采用雙異質(zhì)模型，利用Rytov方法對擴散近似方程進行近似，假設(shè)散射系數(shù)是已知常量，重點關(guān)注吸收系數(shù)圖像的重建．通過使用Tikhonov正則化、截斷奇異值分解（TSVD）、代數(shù)重建算法（ART）和同時迭代重建技術(shù)（SIRT）4種常用重建算法，對不同條件下的雙異質(zhì)圖像的逆問題進行求解，研究不同算法重建后圖像的空間分辨率、抗噪聲能力和成像速度．研究結(jié)果表明：低噪聲條件下，Tikhonov正則化算法重建圖像的空間分辨率最好；當信噪比小于20dB時，TSVD算法具有最佳的抗噪聲性能；當源一探測器結(jié)構(gòu)不變，成像的感興趣區(qū)域的尺寸和體素劃分固定時，Tikhonov正則化算法的速度最快．總體上講，子空間技術(shù)優(yōu)于代數(shù)重建技術(shù)，研究結(jié)果對不同成像條件下選擇合適的重建算法具有一定的指導意義。

關(guān)鍵詞：漫射光學成像；逆問題；重建技術(shù)