X射线发光断层成像(XLCT)是一种可同时获得解剖结构和功能信息的新型分子影像技术,在早期肿瘤检测与放疗方面具有重要应用潜力,但由于测量信息少,成像模型复杂等原因,其断层重建一直是挑战性难题.本文采用非单调Barzilai-Borwein梯度(NBBG)算法来求解重建问题目标函数.每次迭代中,谱投影梯度方法近似为L1范数约束的最小二乘问题.Barzilai-Borwein梯度法获得相应的更新方向,提高算法的收敛速度.采用非单调性线性搜索策略构建最优步长,保证全局收敛性.通过将Barzilai-Borwein梯度法和非单调性搜索结合,在保证全局收敛的同时,克服了选取精确步长带来较大计算量的缺点.数值仿真实验和物理实验得到的基于NBBG算法的单光原重建位置误差分别为0.68和0.94 mm,与分裂增广拉格朗日收缩算法(SALSA)相比,本文方法在重建精度、鲁棒性和重建效率等方面都获得了较优的结果.
光学分子影像 X射线发光断层成像(XLCT) 图像重建 梯度算法