基于压缩感知的频域OCT图像稀疏重构

• 作者: 张晨曦 李福刚 王帆 郑刚 陈明惠
• 来源期刊: 光学精密工程
• 学科: 工学
• 关键词: 图像重构 光学相干层析扫描 压缩感知 采样率
• 年，卷（期）: 2020,（1）
• 所属期刊栏目: 信息科学
• 页码范围: 189-199
• 页数: 11页
• 分类号: TP394.1
• 字数: 6668字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/OPE.20202801.0189

摘要

为了减轻频域光学相干断层扫描成像(Frequency Domain Optical Coherence Tomography,FD-OCT)中高数据量导致的后续数据采集与处理系统的压力,同时解决成像时间和成像质量之间的矛盾,引入了压缩感知技术,并对该技术中的重构算法进行了重点研究.首先,通过分析压缩感知技术的框架,利用离散余弦变换(Discrete Cosine Transform,DCT)获得频域OCT图像的稀疏表示.接着,利用高斯随机矩阵对OCT图像进行线性观测.然后,研究了FOCUSS(Focal Underdetermined System Solver)重构算法的原理,并在算法中结合分块思想、引入正则项lp范数以及嵌入各向异性平滑算子.最后,组合所有小图像块,得到整幅频域OCT图像的压缩感知重构结果.实验结果表明:改进重构算法的运行时间由78.65s缩短为1.89s,并且显著改善了图像块效应,将重构图像的PSNR值提高了1.6～2.7dB,SSIM值可达到0.9383.压缩感知技术可以用较小的采样数据量精确重构出原始频域OCT图像,改进FOCUSS重构算法可以在一定程度上实现频域OCT图像重构效率和重构质量的平衡.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李福刚		11	83	3.0	9.0
2	陈明惠	上海理工大学生物医学光学与视光学研究所教育部现代微创医疗器械及技术工程研究中心上海介入医疗器械工程技术研究中心	39	65	4.0	6.0
3	张晨曦	上海理工大学生物医学光学与视光学研究所教育部现代微创医疗器械及技术工程研究中心上海介入医疗器械工程技术研究中心	4	1	1.0	1.0
4	王帆	上海理工大学生物医学光学与视光学研究所教育部现代微创医疗器械及技术工程研究中心上海介入医疗器械工程技术研究中心	3	1	1.0	1.0