Efficient reconstruction algorithms for three-dimensional tomographic imaging

Julkaisun otsikon käännös: Tehokkaita rekonstruktioalgoritmeja kolmiulotteiseen tomografiseen kuvantamiseen

Helle Majander

Tutkimustuotos: Doctoral ThesisCollection of Articles

Abstrakti

Tässä väitöskirjassa käsitellään tomografisiin kuvantamismenetelmiin liittyviä epälineaarisia parametriestimointiongelmia, joiden taustalla on elliptinen osittaisdifferentiaaliyhtälö. Kyseessä on huonosti asetettu käänteisongelma, jonka ratkaisu vaatii regularisointia tai bayesiläisessä viitekehyksessä prioritietoa rekonstruoitavasta paikkariippuvasta parametrista. Jos erityisesti tiedetään, että parametri koostuu inkluusioista vakioarvoisessa taustassa, tämä tieto kvantifioidaan olettamalla, että diskretoinnin jälkeen parametri noudattaa reunoja korostavaa priorijakaumaa. Väitöskirjassa käsitellään myös erityyppisten mittaus- ja mallinnusvirheiden huomiointia, sillä huonosti asetettujen tomografisten kuvantamis-ongelmien tapauksessa pienetkin epätarkkuudet voivat pilata rekonstruktion. Tarkastellun inversio-ongelman ratkaisuna pidetään tässä työssä posteriorijakauman maksimikohtaa, joka voidaan löytää ratkaisemalla tietty minimointiongelma. Minimoijaa etsitään iteratiivisella algoritmilla, joka perustuu suoran mallin lineaarisoinnin, viivästetyn diffusiivisuusaskeleen ja pohjustetun Krylov-aliavaruusmenetelmän (LSQR) yhdistämiseen. Käsittelemällä impedanssitomografiaan (EIT), diffusiiviseen optiseen tomografiaan (DOT) ja kvantitatiiviseen fotoakustiseen tomografiaan (QPAT) liittyviä esimerkkejä osoitetaan, että esitelty algoritmi voidaan toteuttaa riittävän tehokkaasti suuren mittakaavan kolmiulotteisten ongelmien ratkaisemiseksi. Lisäksi erästä EIT:n täydellisen elektrodimallin konformi-invarianssitulosta käytetään geometristen mallinnusvirheiden kompensointiin.
Julkaisun otsikon käännösTehokkaita rekonstruktioalgoritmeja kolmiulotteiseen tomografiseen kuvantamiseen
AlkuperäiskieliEnglanti
PätevyysTohtorintutkinto
Myöntävä instituutio
  • Aalto-yliopisto
Valvoja/neuvonantaja
  • Hyvönen, Nuutti, Vastuuprofessori
  • Hyvönen, Nuutti, Ohjaaja
Kustantaja
Painoksen ISBN978-952-60-7007-0
Sähköinen ISBN978-952-60-7006-3
TilaJulkaistu - 2016
OKM-julkaisutyyppiG5 Artikkeliväitöskirja

Tutkimusalat

  • parametriestimointi
  • tomografinen kuvantaminen
  • reunoja korostava regularisointi
  • mallivirheet
  • pohjustaminen
  • impedanssitomografia
  • täydellinen elektrodimalli
  • diffusiivinen optinen tomografia
  • kvantitatiivinen fotoakustinen tomografia

Sormenjälki

Sukella tutkimusaiheisiin 'Tehokkaita rekonstruktioalgoritmeja kolmiulotteiseen tomografiseen kuvantamiseen'. Ne muodostavat yhdessä ainutlaatuisen sormenjäljen.

Siteeraa tätä