基于混合光传输模型和复合正则化的生物发光断层成像重建方法研究

项目名称： 基于混合光传输模型和复合正则化的生物发光断层成像重建方法研究

项目编号： No.81370038

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 医药、卫生

项目作者： 冯金超

作者单位： 北京工业大学

项目金额： 65万元

中文摘要： 生物发光断层成像(BLT)是光学分子影像的一种重要成像模态，在生物医学领域有着广泛的应用前景，但其应用潜力依赖于重建算法研究的新进展。本课题重点研究基于混合光传输模型和复合正则化的BLT重建方法。首先，研究耦合扩散近似(DA)和简化球谐近似(SPn)的混合光传输模型，并基于图形处理单元(GPU)进行并行硬件加速，提高重建算法的精度和速度；其次，研究联合稀疏正则化和总变分正则化的复合正则化方法及其求解算法，并基于模型函数进行复合正则化参数的自适应选择，以提高重建图像质量和重建算法的鲁棒性；最后，开展在体实验验证上述算法的有效性。相比于在研青年科学基金项目中应用的单一光传输模型(DA、SPn)和单一正则化方法(稀疏、总变分)，本项目的混合光传输模型、GPU加速技术、复合正则化及正则化参数的自适应选择将确保重建算法具有更快的计算速度、更高的重建质量和更好的鲁棒性，从而促进BLT技术的进一步发展。

中文关键词： 生物发光断层成像；复合正则化；正则化参数自适应选择；光传输模型；

英文摘要： Bioluminescence tomography (BLT) has emerged as a major imaging modality of optical molecular imaging, it has a broad prospect for biomedical application. However, further progress will be needed in refining BLT reconstruction algorithms to fully realize

英文关键词： Bioluminescence tomography；Composite regularization；Adaptive choice of regularization parameters；Light propagation model；