×

康普顿相机成像和圆锥变换:简要概述。 (英语) Zbl 1478.68410号

摘要:虽然Radon变换在成像中的大多数应用都涉及环境空间光滑子流形上的积分,但最近出现了一些重要的情况,其中积分面是锥形的。其中三个应用是单散射光学层析成像、康普顿相机医学成像和国土安全。尽管积分表面相似,但与这些模态相关的数据和反问题差异很大。在本文中,我们简要概述了康普顿相机成像中出现的数学问题。特别是,重点是超定数据和探测器灵活的几何结构。对于详细的结果以及其他方法(例如,小维数据或探测器的受限几何形状),读者可以参考相关出版物。
本文仅对单散射光学层析成像进行了简要描述,并提供了一些参考。

MSC公司:

68T45型 机器视觉和场景理解
44甲12 Radon变换
68单位05 计算机图形;计算几何(数字和算法方面)
68单位10 图像处理的计算方法
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] Allmaras M、Ciabatti A、Hristova Y、Kuchment P、Olson A和Ragusa J 2016小型低排放源的被动检测:二维数值案例研究Nucl。科学。工程师184 125-50
[2] Allmaras M、Darrow D、Hristova Y、Kanschat G和Kuchment P 2013检测小型低辐射源反问题成像7 47-79·Zbl 1266.82083号
[3] Ambartsoumian G 2012光盘中V线氡变换的反演及其在成像计算中的应用。数学。申请64 260-5·Zbl 1252.44003号
[4] Ambartsoumian G和Moon S 2013圆盘计算机中V线氡变换反演的系列公式。数学。申请66 1567-72·Zbl 1381.44004号
[5] Ambartsoumian G和Roy S 2016单散射光学层析成像中产生的破碎射线变换的数值反演IEEE Trans。计算。图像2 166-73
[6] Bal G和Uhlmann G 2012一些耦合物理反问题的重构应用。数学。信函25 1030-3·Zbl 1252.65185号
[7] Basko R、Zeng G L和Gullberg G T 1998球谐函数在康普顿相机物理图像重建中的应用。医学生物学43 887-94
[8] Berenstein C和Casadio Tarushi E 1994反电导问题和双曲x射线变换[75,pp 39-44]·兹伯利0826.35132
[9] Berenstein C和Casadio Tarushi E 1996双曲空间中的积分几何和电阻抗断层成像IAM J.Appl。数学56 755-64·Zbl 0854.35124号
[10] Beylkin G 1984广义Radon变换Commun的反演问题及其应用。纯应用程序。数学37 579-99·Zbl 0577.44003号
[11] Borcea L 2002电阻抗断层成像逆问题18 R99-136·Zbl 1031.35147号
[12] Budinger T F、Gullberg G T和Huseman R H 1979发射计算机断层扫描[45,pp 147-246]
[13] Cheney M 2001合成孔径雷达SIAM数学教程43 301-12版·Zbl 1054.78016号
[14] Cheney M和Borden B 2009雷达成像基础(宾夕法尼亚州费城:SIAM)·Zbl 1192.78002号
[15] Cheney M、Isaacson D和Newell J C 1999电阻抗断层成像SIAM Rev.41 85-101·Zbl 0927.35130号
[16] Cree M J和Bones P J 1994基于康普顿散射的伽马相机的直接重建IEEE Trans。医学成像13 398-409
[17] 爱泼斯坦C 2004数学家核磁共振成像导论傅里叶年鉴54 1697-716·Zbl 1117.78003号
[18] 爱泼斯坦C 2010医学成像数学导论第2版(宾夕法尼亚州费城:SIAM)·兹比尔1141.92325
[19] Ehrenpreis L 2003《氡变换的普遍性》(牛津:牛津大学出版社)·Zbl 1330.58019号
[20] Everett D B、Fleming J S、Todd R W和Nightingale J M 1977基于康普顿效应程序的伽马辐射成像系统。国际能源工程师协会124 995-1000
[21] Finch D V、Lan I-R和Uhlmann G 2003限制x射线变换的微观局部分析,源位于曲线上,由内向外:逆问题和应用(数学科学研究所出版物第47卷)ed G Uhlmann-(剑桥:剑桥大学出版社)第193-218页·Zbl 1086.35134号
[22] Finch D、Patch S和Rakesh 2004从球族上的平均值确定函数SIAM J.Math。分析35 1213-40·Zbl 1073.35144号
[23] Florescu L、Markel V A和Schotland J C 2010单散射光学层析成像:散射和吸收物理的同时重建。版本E 81 016602
[24] Florescu L、Markel V A和Schotland J C 2011断裂射线氡变换反问题的反演公式27 025002·Zbl 1211.65168号
[25] Florescu L、Schotland J C和Markel V A 2009年单散射光学层析成像物理。版次:E 79 036607
[26] Fridman B、Kuchment P、Lancaster K、Lissianoi S、Mogilevsky M、Ma D、Ponomarev I和Papanicolaou V 2000双曲面上的数值调和分析。分析76 351-62由于编辑错误,已发表的文本不包含任何图片。读者应访问www.math.tamu.edu/kuchment/hypnum.pdf获取完整版本·Zbl 1022.65145号
[27] Fridman B、Kuchment P、Ma D和Papanicolaou V 1998通过积分几何解决半空间中的线性化电导率问题Voronezh Winter数学学校(美国数学学会翻译系列2第184卷)编辑的P Kuchment(普罗维登斯,RI:美国数学学会)第85-95页·Zbl 0904.35096号
[28] Funk P 1913 U-ber flächen mit lauter geschlossennen geodätischen linien数学。附件74 278-300
[29] Gelfand I,Gindikin S和Graev M 1980仿射和射影空间中的积分几何J.Sov。数学18 39-167·Zbl 0474.52010
[30] Gelfand I、Gindikin S和Graev M 2003年积分几何选修课(数学专著翻译第220卷)(普罗维登斯,RI:美国数学学会)·Zbl 1055.53059号
[31] Gelfand I M和Goncharov A B 1987根据空间Sov中与一组点相交的直线上的积分重建紧支撑函数。数学。道克34 373-6·Zbl 0621.53052号
[32] Georgieva-Hristova Y N 2010热声和康普顿相机成像数学问题博士论文德克萨斯农工大学
[33] Gindikin S和Michor P(ed)1994氡变换75年(香港:国际)
[34] Gouia-Zarrad R和Ambartsoumian G 2014固定开口角圆锥Radon变换的精确反演反演问题30 045007·Zbl 1306.44002号
[35] Grangeat P 1991通过Radon变换的一阶导数进行锥束三维重建的数学框架,见[44,pp 66-97]·Zbl 0764.65079号
[36] Greenleaf A和Uhlmann G 1990积分几何中的微观局部技术积分几何和层析成像(加利福尼亚州阿卡塔市,1989年)(佛罗里达州普罗维登斯:美国数学学会)第121-35页·Zbl 0801.44002号
[37] Guillement J-P、Jauberteau F、Kunyansky L、Novikov R和Trebossen R 2002基于非均匀衰减校正逆问题18 L11-9精确公式的SPECT成像·Zbl 1015.65074号
[38] Guillemin V 1975傅里叶积分算子从Radon变换的观点Proc。交响乐团。纯数学27 297-300·Zbl 0313.46036号
[39] Guillemin V 1985关于Gelfand在积分几何Proc中的一些结果。交响乐团。纯数学43 149-55·Zbl 0576.58028号
[40] Guillemin V和Sternberg S 1977几何渐近(普罗维登斯,RI:美国数学学会)·Zbl 0364.53011号
[41] Haltmeier M 2014圆锥上Radon变换的精确重建公式反问题30 035001·Zbl 1291.44005号
[42] Helgason S 1980 Radon变换(巴塞尔:Birkhäuser)·Zbl 0453.43011号
[43] Helgason S 2011积分几何与Radon变换(纽约:Springer)·兹比尔1210.53002
[44] Herman G T、Louis A K和Natterer F(ed)1991年层析成像中的数学方法(数学课堂讲稿,第1497卷)(纽约:Springer)·Zbl 0746.00070号
[45] Herman G T(ed)1979投影图像重建(应用物理学第32卷主题)(柏林:施普林格出版社)
[46] Hristova Y 2015发射层析成像J耦合系统中产生的V线变换反演。多尺度Dyn.3 272-7
[47] Hubenthal M 2014平方J傅里叶分析上的破碎射线变换。申请20 1050-82·Zbl 1311.44004号
[48] Ilmavirta J 2013椎间盘断裂射线断层成像反问题29 035008·Zbl 1318.92031号
[49] Isozaki H和Uhlmann G 2004双曲几何和局部Dirichlet-Neumann映射高级数学188 294-314·Zbl 1062.35172号
[50] Jung C-Y和Moon S 2016由线探测器SIAM J.Imaging Sci.9 520-36组成的康普顿相机应用中产生的锥变换的精确反演·Zbl 1346.44001号
[51] Katsevich A 2002螺旋CT SIAM J.Appl的理论精确滤波反投影型反演算法。2012年6月22日至26日·Zbl 1017.65106号
[52] Katsevich A 2003构建锥束CT反演算法的一般方案国际数学杂志。数学。科学。1305-21 ·Zbl 1079.44500号
[53] Katsevich A和Krylov R 2013 Broken ray变换:反演和范围条件反演问题29 075008·Zbl 1278.65193号
[54] Krylov R和Katsevich A 2015能量依赖性衰减Phys情况下破碎射线变换的反演。医学生物学60 4313
[55] 基里洛夫A 1961年关于I M Gelfand Dokl的一个问题。阿卡德。诺克SSSR 137 276-7
[56] 基里洛夫A 1961年关于I Sov问题。数学。Dokl.2 268-9英文翻译
[57] Kuchment P 2013氡转换和医学成像(宾夕法尼亚州费城:SIAM)·Zbl 1282.92001号
[58] Kuchment P 2012混合成像数学。简要回顾[87,第183-208页]·Zbl 1248.65102号
[59] Kuchment P、Lancaster K和Mogilevskaya M 1995关于局部层析成像反演问题11 571-89·Zbl 0832.44001号
[60] Kuchment P和Kunyansky L 2008热声层析成像数学欧洲应用杂志。数学19 191-224·兹比尔1185.35327
[61] Kuchment P和Quinto E T 2003层析成像中出现的一些积分几何问题Radon变换的普遍性(牛津:牛津大学出版社)第681-722页附录·Zbl 1330.58019号
[62] Kuchment P和Scherzer O 2015光声成像数学方法应用和计算数学百科全书(纽约:Springer)
[63] Kuchment P和Terzioglu F 2016根据康普顿相机数据进行三维图像重建SIAM J.Imaging Sci.9 1708-25·Zbl 1354.44002号
[64] Kuchment P和Terzioglu F 2017加权发散束和锥变换反演反问题成像11 1071-90·Zbl 1372.44004号
[65] Kunyansky L A 2001可变衰减发射层析成像中的解析重建算法J.Compute。方法科学。工程1 267-86·Zbl 1015.65073号
[66] Kunynasky L A 2001基于Novikov显式反演公式的SPECT重建新算法逆问题17 293-306·Zbl 0995.65142号
[67] Maxim V 2014康普顿相机成像IEEE Trans中的滤波反投影重建和冗余。图像处理23 332-41·兹比尔1374.94255
[68] Maxim V、FrandešM和Prost R 2009使用全套可用投影对康普顿变换进行分析反演反演问题25 095001·Zbl 1193.93066号
[69] Moon S 2013层析成像博士论文中一些积分变换的特性
[70] 月球S 2016由线探测器组成的康普顿相机应用中产生的圆锥变换的精确反演SIAM J.成像科学9 520-36·Zbl 1346.44001号
[71] Moon S和Haltmeier M 2017在圆柱体上应用康普顿相机时产生的锥形Radon变换的解析反演SIAM J.Imaging Sci.10 535-57·Zbl 1365.65275号
[72] Moon S 2017利用康普顿相机应用中产生的旋转表面顶点反演圆锥Radon变换反问题33 065002·Zbl 1390.44004号
[73] Morvidone M、Nguyen M K、Truong T T和Zaidi H 2010年V线氡变换及其成像应用J.Biomed。成像2010 11
[74] Natterer F 1986计算机断层成像的数学(纽约:Wiley)·Zbl 0617.92001号
[75] Natterer F 2001图像重建中的数学方法(数学建模和计算专著第5卷)(宾夕法尼亚州费城:SIAM)·Zbl 0974.92016年
[76] Nguyen M K、Truong T T和Grangeat P 2005在一类具有固定轴方向J.Phys的锥体上进行Radon变换。A: 数学。第38代8003-15·Zbl 1086.44002号
[77] Novikov R G 2002衰减x射线变换的反演公式Ark.Mat.40 145-67·Zbl 1036.53056号
[78] Ölafsson G和Quinto E T(ed)2006氡变换、反问题和层析成像。美国数学学会短期课程(佐治亚州亚特兰大,2005年1月)(普罗维登斯,RI:美国数学学会)·Zbl 1085.44001号
[79] 帕拉莫多夫V 2004重建积分几何第98卷(纽约:施普林格出版社)·Zbl 1063.44002号
[80] Palamodov V 2016积分数据重建(伦敦:Chapman and Hall)
[81] Palamodov V 2017从锥积分变换重建反问题33 104001·Zbl 1382.44001号
[82] Parra L 2000根据康普顿散射数据重建锥形梁投影IEEE Trans。无。科学47 1543-50
[83] Quinto E T 1993 R2和R3 SIAM J.数学中x射线变换和有限数据层析成像的奇异性。分析24 1215-25·Zbl 0784.44002号
[84] Quinto E T 1980广义Radon变换对定义测度Trans的依赖性。美国数学。Soc.257 331-46号·Zbl 0471.58022号
[85] Quinto E T x射线层析成像和Radon变换简介[77,pp 1-23]·Zbl 1118.44002号
[86] Ramm A G和Zaslavsky A I 1993从函数的Radon变换数学重建函数的奇点。计算。建模18 109-38·兹比尔0784.44003
[87] Rubin B 2015 Radon Transforms简介第160卷(剑桥:剑桥大学出版社)·Zbl 1333.44002号
[88] Sabadini I和Struppa D(ed)2012 Leon Ehrenpreis的数学遗产(纽约:Springer)·Zbl 1237.00025号
[89] Scherzer O(ed)2015成像数学方法手册(纽约:Springer)
[90] Schiefeneder D和Haltmeier M 2017球面和正交轴上顶点的锥体上的氡变换SIAM J.Appl。数学77 1335-51·Zbl 1371.44001号
[91] Schotland J C 2012光学层析成像中的直接重建方法生物医学成像中的数学建模(纽约:Springer)第1-29页·Zbl 1345.92090号
[92] Sherson B 2015俄勒冈州立大学单散射层析成像博士论文的一些结果
[93] Singh M 1983用于单光子发射计算机断层扫描的电子准直伽马相机。第一部分:理论考虑和设计标准Med.Phys.10 421-7
[94] Smith B 2005两个康普顿数据模型J.Opt的重建方法和完备性条件。Soc.Am.A 22 445-59(美国南部地区)
[95] Terzioglu F 2015锥变换逆问题的一些反演公式31 115010·Zbl 1329.35356号
[96] Terzioglu F 2018正在筹备中
[97] Truong T T和Nguyen M K 2011年新线Radon变换及其反演J.Phys。A: 数学。理论44 075206·Zbl 1210.44001号
[98] Truong T T和Nguyen M K 2015 V线Radon变换的新特性及其成像应用J.Phys。A: 数学。48 405204年·Zbl 1332.44002号
[99] 1983年星期二H K锥形梁重建的反演公式SIAM J.Appl。数学43 546-52·Zbl 1452.44007号
[100] Uhlmann G 2001微观局部分析和反问题,幻灯片(2部分)www.msri.org/publications/ln/msri/2001/jiw2001/Uhlmann/1/index.htmlhttps://secure.msri.org/communications/ln/msri/2001/jiw2001/uhlmann/2/banner/01.html
[101] Xun X、Mallick B、Carroll R和Kuchment P 2011小型低排放源检测的贝叶斯方法反问题27 115009·Zbl 1228.62035号
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。