基于压缩感知的超声衍射层析成像研究

超声衍射层析成像(UDT)具有分辨率高、对致密组织敏感等特点,具有很高的临床应用价值。为了抑制伪影,提高图像重建质量,传统的插值算法需要大量的投影次数和采集通道数量,导致成像耗时,系统复杂。本文提出一种基于压缩感知(CS)的重建算法,在有限次投影条件下,实现图像的高质量重建。首先用平面波从随机选取的角度以有限次数照射目标,依据傅里叶衍射投影定理,获得目标空间频率采样值。然后,通过研究目标在变换域的稀疏性,根据压缩感知原理,构建目标重建的逆问题。最后,通过共轭梯度算法解逆问题,重建目标。实验结果表明,通过压缩感知,在有限次投影情形和较少采集通道情况下,提出的方法能够准确重建目标。这不仅能够节省成像扫描时间,避免组织运动带来影像失真,还能够减少系统复杂度,降低设备成本。与传统的插值算法相比,本文的方法能够有效地降低重建误差,提高结构相似度。