面向大数据量的扩散光层析成像快速重建算法

提高扩散光层析成像(DOT)重建质量的一个有效方法是增加光源和探测区域的采样密度.针对可提供大量测量数据的非接触式空间光DOT系统,研究了一种针对平板透射式模型的快速层析图像重建算法.该方法对源侧、探测侧两个平面以及成像平面均作了空间频率域编码,并基于组织的传递函数对参与重建的有效空间频率进行了选择,从而在不牺牲图像重建质量的情况下,极大地减少了重建时的计算量.而由空域变到空间频率域的过程,也降低了重建逆问题的病态性.数值模拟验证表明,在源-探对的数目为81×81的情况下,该算法重建一次图像的时间仅为10 s左右,计算效率较常规的DOT成像算法提高了近400倍,且图像的重建量化率及噪声稳健性均明显优于常规DOT算法.