Basic acceleration technique with theoretical analysis on iterative algorithms for image reconstruction

像素 算法 代数重建技术 加速度 迭代重建 正规化(语言学) 趋同(经济学) 计算机科学 最小绝对偏差 迭代法 图像(数学) 数学 图像质量 人工智能 回归 统计 物理 经典力学 经济增长 经济
作者
Shuhua Ji,Boyan Ren,Xing Zhao,Xuying Zhao
出处
期刊:Journal of X-ray Science and Technology [IOS Press]
卷期号:33 (5): 844-865 被引量:1
标识
DOI:10.1177/08953996251335119
摘要

In image reconstruction and processing, incorporating prior information, particularly the nonnegativity of pixel values, is essential. Existing computed tomography (CT) iterative reconstruction algorithms, including the algebraic reconstruction technique (ART), simultaneous ART (SART), and the simultaneous iterative reconstruction technique (SIRT), typically address negative components during the iteration process by either setting them to zero, introducing regularization terms to prevent negativity, or leaving them unchanged. This paper establishes a general framework in which enforcing the nonnegativity prior accelerates the convergence of the reconstructed image toward the true solution. Within this framework, we propose two efficient and simple acceleration techniques: setting negative pixel values to their absolute values and updating them to the estimated values from the previous update. Experiments were conducted using ART, SIRT, and SART algorithms, integrated with the corresponding acceleration techniques, on full-angle, limited-angle, and noisy simulated data, as well as real data. The results validate the effectiveness of the proposed acceleration methods by evaluating image quality using the PSNR and SSIM metrics. Notably, the proposed technique that sets negative pixel values to their absolute values is strongly recommended, as it significantly outperforms the existing technique that sets them to zero, both in terms of image quality and iteration time.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
1秒前
JamesPei的应助被Yang采纳,获得10
1秒前
慕青的应助被遥知马采纳,获得10
1秒前
1秒前
1秒前
Carlito完成签到,获得积分10
2秒前
gaozy完成签到 ,获得积分10
2秒前
单纯迎蓉完成签到,获得积分10
2秒前
rzn完成签到 ,获得积分10
2秒前
666666神花露水完成签到 ,获得积分10
2秒前
阿树完成签到,获得积分10
2秒前
nyfz2002发布了新的文献求助10
3秒前
马华化完成签到,获得积分10
3秒前
solarlad完成签到,获得积分10
3秒前
马嘚嘚完成签到 ,获得积分10
3秒前
Lucycomplex完成签到,获得积分10
4秒前
顺心修洁完成签到,获得积分10
4秒前
小W完成签到 ,获得积分10
4秒前
摆烂研究牲完成签到,获得积分10
4秒前
yy完成签到,获得积分10
4秒前
coconut完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
王小梦完成签到,获得积分10
5秒前
123完成签到,获得积分10
5秒前
养鱼不养虾完成签到,获得积分10
5秒前
COMMENCAL完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
愉快发带完成签到,获得积分10
5秒前
nnnnnnn完成签到 ,获得积分10
6秒前
聪明依柔发布了新的文献求助10
6秒前
hzymed发布了新的文献求助20
6秒前
SciEngineerX完成签到,获得积分0
6秒前
砂糖橘完成签到 ,获得积分10
6秒前
Sakura完成签到,获得积分10
6秒前
Da-ming完成签到,获得积分10
6秒前
kl完成签到,获得积分10
6秒前
Sumlower完成签到,获得积分10
7秒前
CarryLJR的应助被猫猫大侠采纳,获得10
7秒前
李爱国的应助被Y星人采纳,获得10
7秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
IRTSD: Open-Source Data and Toolset for Electromagnetic Transient Analysis of Disturbances and IBR Control Malfunctions in Transmission Systems 1000
Entre Praga y Madrid : los contactos checoslovaco-españoles (1948-1977) 600
Les Mots du discours 600
A Consideration on Use of Material Grades for Hull Structural Members Based on Fracture Toughness(Second Report) 500
AI Disclosure in Annual Reports: Evolution, Determinants, and Capital Market Participants’ Perceptions 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8115830
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9521645
关于积分的说明 21535077
捐赠科研通 7694040
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3413703
关于科研通互助平台的介绍 2539992
邀请新用户注册赠送积分活动 2453651