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基于坐标变换的光声层析成像高效正算子( Computationally Efficient Forward Operator for Photoacoustic Tomography Based on Coordinate Transformations )
T Sahlstrom A Pulkkinen J Leskinen T Tarvainen
光声层析成像(PAT)是一种利用光声效应的成像方式。在PAT中，通过模拟超声在成像域中的传播，并利用离散正演算子求解逆问题，从测量数据计算出光声图像。然而，在具有几个超声换能器和相对较大成像体积的实际测量几何中，前向算子的显式形成和使用可能在计算上非常昂贵。在这项工作中，我们提出了一种基于变换的方法来有效地建模光声信号和重建光声图像。在该方法中，为参考超声换能器构造前向算子，并使用将在局部坐标中制定的前向算子映射到测量几何的全局坐标的变换将其扩展到一般测量几何。反问题是用贝叶斯框架解决的。数值模拟和实验数据对该方法进行了评价。实验结果表明，该方法在存储量和时间上都大大降低了计算量，可以获得精确的三维光声图像。在所研究的案例中，与传统方法相比，根据离散化等计算因素，在不降低图像质量的情况下，存储器消耗减少了30倍以上。
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