Итеративная реконструкция
-
Итеративная реконструкция
- Итеративные алгоритмы используются для восстановления 2D- и 3D-изображений.
- Итеративная реконструкция лучше, но дороже в вычислительном отношении, чем FBP.
- Итеративные методы позволяют получить более точную реконструкцию за счет увеличения времени вычислений.
-
Основные понятия
- Восстановление изображения по данным является обратной задачей.
- Итеративные алгоритмы приближаются к решению, используя несколько итераций.
- Каждый алгоритм начинается с предполагаемого изображения и обновляет его на основе разницы между рассчитанными и фактическими проекциями.
-
Алгебраическая реконструкция
- Метод алгебраической реконструкции (ART) был первым итеративным методом для компьютерной томографии.
-
Итеративная разреженная асимптотическая минимальная дисперсия
- Итеративный алгоритм разреженной асимптотики с минимальной дисперсией используется в радарах, компьютерной томографии и МРТ.
-
Статистическая реконструкция
- Статистические итеративные алгоритмы состоят из пяти компонентов: объектная модель, модель системы, статистическая модель, функция затрат и алгоритм.
- Функция затрат минимизируется для оценки вектора коэффициентов изображения.
-
Изученная итеративная реконструкция
- Обученная итеративная реконструкция использует методы машинного обучения для улучшения реконструкции.
- Применяется в компьютерной томографии и МРТ.
-
Преимущества
- Итеративный подход обеспечивает повышенную чувствительность к шуму и возможность восстановления оптимального изображения при неполноте данных.
- Статистические, основанные на правдоподобии подходы, такие как максимизация математического ожидания, обеспечивают лучшие профили шума и устойчивость к артефактам.
-
Примеры применения
- В эмиссионной томографии, такой как ОФЭКТ и ПЭТ, итеративные методы улучшают качество реконструкции.
- В МРТ итеративные алгоритмы позволяют использовать улучшенные методы регуляризации и расширенное моделирование физических процессов.
- В криоэлектронной томографии итеративные методы улучшают реконструкцию для лучшей интерпретации.