بهبود بازسازی تصویر در مقطع نگاری پخشی نور (DOT) با استفاده از تغییر در تخمین گر MAP به وسیله ی تجزیه ماتریس کواریانس تصویر و به کارگیری الگوریتم NLCG

یکی از روش های مقطع نگاری ای که در سالیان اخیر مورد توجه پژوهشگران فعال در عرصه سرطان شناسی قرار گرفته است سیستم مقطع نگاری انتشاری نور (DOT) می باشد. غیر تهاجمی بودن و همچنین توانایی پیگیری و ردگیری سوخت وساز انواع بافت ها بخصوص بافت مغز از جمله ویژگی های بارز این سیستم تصویربرداری می باشد. بدفرم بودن معادلات اساسی و بزرگ بودن ابعاد ماتریس های مدل سازی باعث شده که این سیستم در زمره ی سخت ترین سیستم های توموگرافی از جهت پیاده سازی باشد. این بدفرمی و پیچیدگی بخصوص در حل مسیله معکوس بازسازی تصویر، بغرنج تر می شود. روش های به کار رفته برای بازسازی تصویر در سیستم DOT تا به حال عموما تصادفی و مبتنی بر تیوری بیز بوده است. پایه و اساس راه کارهای پیشنهادی آنست که بجای بکارگیری توابع غیر خطی و پیچیده مربوط به تخمین MAP، ماتریس های کواریانس تصویر و نویز به روش LU تجزیه شود، بطوریکه با اعمال این روش با تخمین گر خطی MAP رو به رو خواهیم شد. در ادامه با استفاده از روش محدود سازی فضای پاسخ (PCA) علاوه بر افزایش منظم سازی، حجم عملیات به میزان محسوسی کاهش و سرعت همگرایی نیز افزایش خواهد یافت. در شبیه‎سازی و مقایسه خطای تقریب ناشی از بکارگیری PCA که در روش پیشنهادی بکار گرفته شد و خطای تقریب ناشی از کاهش تعداد مشها که تاکنون مرسوم بوده مشاهده می گردد که بکارگیری روش پیشنهادی از خطای تقریب کمتری نسبت به روش های متداول برخوردار است. همچنین برای حل این معادلات خطی در روش پیشنهادی برای اولین بار با نگرشی جدید و تغییرات اساسی از الگوریتم ترتیبی NLCG به جای الگوریتم های معمول استفاده شده است. این کار باعث شده علاوه بر سرعت همگرایی بیشتر خطای کمتری را شاهد باشیم.

کلیدواژه ها:

سیستم DOT ، بازسازی تصویر ، تخمین گر MAP تصویر ، تیوری بیز ، مسیله معکوس ، PCA ، NLCG