• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

基于奇异值分解的衰减介质中光声图像重建。

Photoacoustic image reconstruction in an attenuating medium using singular-value decomposition.

机构信息

University of Chicago, Department of Radiology, 5841 South Maryland Avenue, Chicago, Illinois 60637, USA.

出版信息

J Biomed Opt. 2012 Jun;17(6):061204. doi: 10.1117/1.JBO.17.6.061204.

DOI:10.1117/1.JBO.17.6.061204
PMID:22734734
Abstract

Attenuation effects can be significant in photoacoustic tomography since the generated pressure signals are broadband, and ignoring them may lead to image artifacts and blurring. La Rivière et al. [Opt. Lett. 31(6), pp. 781-783, (2006)] had previously derived a method for modeling the attenuation effect and correcting for it in the image reconstruction. This was done by relating the ideal, unattenuated pressure signals to the attenuated pressure signals via an integral operator. We derive an integral operator relating the attenuated pressure signals to the absorbed optical energy for a planar measurement geometry. The matrix operator relating the two quantities is a function of the temporal frequency, attenuation coefficient and the two-dimensional spatial frequency. We perform singular-value decomposition (SVD) of this integral operator to study the problem further. We find that the smallest singular values correspond to wavelet-like eigenvectors in which most of the energy is concentrated at times corresponding to greater depths in tissue. This allows us to characterize the ill-posedness of recovering the absorbed optical energy distribution at different depths in an attenuating medium. This integral equation can be inverted using standard SVD methods, and the initial pressure distribution can be recovered. We conduct simulations and derive an algorithm for image reconstruction using SVD for a planar measurement geometry. We also study the noise and resolution properties of this image-reconstruction method.

摘要

衰减效应对光声断层成像有重要影响,因为产生的压力信号是宽带的,忽略它们可能导致图像伪影和模糊。La Rivière 等人[Opt. Lett. 31(6), pp. 781-783, (2006)] 之前已经提出了一种用于建模衰减效应并在图像重建中进行校正的方法。这是通过将理想的、未衰减的压力信号与衰减的压力信号通过一个积分算子相关联来实现的。我们推导出了一个与平面测量几何相关的衰减压力信号与吸收光能量的积分算子。将这两个量相关联的矩阵算子是时间频率、衰减系数和二维空间频率的函数。我们对这个积分算子进行奇异值分解(SVD),以进一步研究这个问题。我们发现,最小奇异值对应于类似于小波的特征向量,其中大部分能量集中在对应于组织中更深层的时间上。这使我们能够描述在衰减介质中不同深度处恢复吸收光能量分布的不适定性。这个积分方程可以使用标准的 SVD 方法进行反演,并且可以恢复初始压力分布。我们进行了模拟,并为平面测量几何提出了一种使用 SVD 进行图像重建的算法。我们还研究了这种图像重建方法的噪声和分辨率特性。

相似文献

1
Photoacoustic image reconstruction in an attenuating medium using singular-value decomposition.基于奇异值分解的衰减介质中光声图像重建。
J Biomed Opt. 2012 Jun;17(6):061204. doi: 10.1117/1.JBO.17.6.061204.
2
Photoacoustic computed tomography correcting for heterogeneity and attenuation.光声计算层析成像中的异质和衰减校正。
J Biomed Opt. 2012 Jun;17(6):061211. doi: 10.1117/1.JBO.17.6.061211.
3
An adaptive filtered back-projection for photoacoustic image reconstruction.用于光声图像重建的自适应滤波反投影法。
Med Phys. 2015 May;42(5):2169-78. doi: 10.1118/1.4915532.
4
Numerical investigation of the effects of shear waves in transcranial photoacoustic tomography with a planar geometry.平面几何结构下经颅光声断层成像中剪切波影响的数值研究。
J Biomed Opt. 2012 Jun;17(6):061215. doi: 10.1117/1.JBO.17.6.061215.
5
Improving tangential resolution with a modified delay-and-sum reconstruction algorithm in photoacoustic and thermoacoustic tomography.在光声和热声断层扫描中使用改进的延迟求和重建算法提高切线分辨率。
J Opt Soc Am A Opt Image Sci Vis. 2014 Mar 1;31(3):621-7. doi: 10.1364/JOSAA.31.000621.
6
Photoacoustic imaging with deconvolution algorithm.采用去卷积算法的光声成像
Phys Med Biol. 2004 Jul 21;49(14):3117-24. doi: 10.1088/0031-9155/49/14/006.
7
Investigation of a diffuse optical measurements-assisted quantitative photoacoustic tomographic method in reflection geometry.漫射光学测量辅助反射式定量光声断层成像方法的研究。
J Biomed Opt. 2012 Jun;17(6):061213. doi: 10.1117/1.JBO.17.6.061213.
8
Acoustic attenuation compensation in photoacoustic tomography using time-variant filtering.基于时变滤波的光声断层成像中的声衰减补偿。
J Biomed Opt. 2013 Mar;18(3):036008. doi: 10.1117/1.JBO.18.3.036008.
9
Reconstruction-classification method for quantitative photoacoustic tomography.定量光声断层成像的重建分类方法
J Biomed Opt. 2015;20(12):126004. doi: 10.1117/1.JBO.20.12.126004.
10
Enhancement of in vivo cardiac photoacoustic signal specificity using spatiotemporal singular value decomposition.利用时空奇异值分解增强体内心脏光声信号特异性。
J Biomed Opt. 2021 Apr;26(4). doi: 10.1117/1.JBO.26.4.046001.

引用本文的文献

1
Full-wave iterative image reconstruction in photoacoustic tomography with acoustically inhomogeneous media.基于非均匀介质的光声断层成像的全波迭代图像重建。
IEEE Trans Med Imaging. 2013 Jun;32(6):1097-110. doi: 10.1109/TMI.2013.2254496. Epub 2013 Mar 22.
2
Photoacoustic computed tomography correcting for heterogeneity and attenuation.光声计算层析成像中的异质和衰减校正。
J Biomed Opt. 2012 Jun;17(6):061211. doi: 10.1117/1.JBO.17.6.061211.