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MULTI-SOURCE quantitative photoacoustic tomography WITH DETECTOR RESPONSE FUNCTION AND LIMITED-VIEW SCANNING

Journal of Computational Mathematics 2016年第6期34卷 590-609页

作者： Jing Feng Weifeng Zhou Hao Gao School of Biomedical Engineering Shanghai Jiao Tong University Shanghai China School of Mathematics and Physics Qingdao University of Science and Technology Qingdao Shandong China Department of Mathematics and School of Biomedical Engineering Shanghai Jiao Tong University Shanghai China

A practical image reconstruction method for multi-source quantitative photoacoustic tomography （QPAT） is proposed in this work with the consideration of detector response function and limited-view scanning. First, the correct detector response function, i.e., spa- tim impulse response （SIR） and acousto-electric impulse response （EIR）, is considered for the ultrasonic transducer to accurately model the acoustic measurement; second, acoustic data is only measured near optical sources with meaningful signal-to-noise ratio （SNR）, i.e., the limited-view scanning, which also reduces the data acquisition time for point trans- ducer. However, due to the incomplete limited-view data, a two-step image reconstruction method （i.e., to first reconstruct initial acoustic pressure and then reconstruct optical coef- ficients） no longer applies, since it is neither possible nor necessary to robustly reconstruct initial acoustic pressure with limited-view data. Therefore, here we propose a direct image reconstruction method that incorporates SIR, EIR and limited-view scanning in a coupled opto-acoustic forward model, regularizes the framelet sparsity, and then solves the QPAT alternating direction method of multipliers. nonlinear QPAT data fidelity with tensor problem with Quasi-Newton method based

关键词： quantitative photoacoustic tomography Alternating direction method of mul-tipliers Image reconstruction.

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