提高时域乳腺光学层析成像质量的方法

时域乳腺光学层析成像技术可以有效重建乳腺组织的光学参数,实现乳腺癌的早期检测.为了提高重建图像的性能,针对图像重建过程中吸收系数和约化散射系数的雅克比矩阵间的量级差异,提出了一种有效的雅克比矩阵标定方法;为了克服不适定性因素对重建图像质量的影响,引入了图像分割技术实现对雅克比矩阵有效降维.实验数据的相关验证表明,上述两种方法可有效提高重建图像的质量.

基于非负约束L_1-范数正则化的乳腺扩散光学层析成像重建方法

在乳腺扩散光学层析成像中,L1-范数正则化的引入大幅改善了重建图像的质量,但目标函数的不可导性使得最优化过程异常困难。提出了一种新的基于非负约束L1-范数正则化的重建方法。非负先验信息的引入使得目标函数的一阶梯度变得简单易求,最优化过程得以简化和加速。数值模拟和仿体实验均表明,相对于传统正则化重建方法,该方法可简单、快速地获得更高质量的重建图像。

一种基于测量空间样条插值扩展的扩散光学层析图像改善方法

面向基于光扩散模型的平板乳腺扩散光学层析反演问题,提出了一种有效提高图像重建质量的方法。针对扩散光学成像逆问题存在不适定性的特点,在不增加源和探测器数量的基础上,通过样条插值的方法有效地扩展测量空间,由此改善了逆问题中未知量远远多于已知量(测量值)的问题,在一定程度上减轻了反演问题的不适定性,使得重建图像在空间分辨率和量化度上都有相应的提高。通过对内置两非光学均匀立方体的平板模型进行模拟成像,并分析重建图像的空间对比度。结果表明:经过样条插值对测量空间的扩展,重建目标的空间分辨率可以达到边对边4mm。