論文の概要: Highly accurate quantum optimization algorithm for CT image reconstructions based on sinogram patterns

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2207.02448v2
• Date: Sun, 9 Oct 2022 03:24:15 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-06 09:56:54.992061
• Title: Highly accurate quantum optimization algorithm for CT image reconstructions based on sinogram patterns
• Title（参考訳）: シンノグラムパターンに基づくct画像再構成のための高精度量子最適化アルゴリズム
• Authors: Kyungtaek Jun
• Abstract要約: 我々は,CT画像の再構成のための新しい量子アルゴリズムを提案する。 この新しいアルゴリズムはコーンビームCT画像再構成にも利用できる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Computed tomography (CT) has been developed as a non-destructive technique for observing minute internal images of samples. It has been difficult to obtain photo-realistic (clean or clear) CT images due to various unwanted artifacts generated during the CT scanning process, along with limitations of back projection algorithms. Recently, an iterative optimization algorithm has been developed that uses the entire sinogram to reduce errors caused by artifacts. In this paper, we introduce a new quantum algorithm for reconstructing CT images. This algorithm can be used with any type of light source as long as the projection is defined. Suppose we have an experimental sinogram produced by a Radon transform. To find the CT image of this sinogram, we express the CT image as a combination of qubits. After the Radon transform of the undetermined CT image, we find the combination of the actual sinogram and the optimized qubits. The global energy optimization value used here can determine the value of qubits through a gate model quantum computer or quantum annealer. In particular, the new algorithm can also be used for cone-beam CT image reconstructions and will be of great help in the field of medical imaging.
• Abstract（参考訳）: CTは試料の微細な内部像を観察するための非破壊的手法として開発された。 バックプロジェクションアルゴリズムの限界とともに、CTスキャンプロセス中に生成される様々な不要なアーティファクトにより、フォトリアリスティック(クリーンまたはクリア)なCT画像を得るのは難しい。 近年,人工物に起因する誤差を減らすために,シンノグラム全体を用いた反復最適化アルゴリズムが開発されている。 本稿では,CT画像の再構成のための新しい量子アルゴリズムを提案する。 このアルゴリズムは射影が定義される限り任意の種類の光源で使用することができる。 ラドン変換によって生成される実験的なシンノグラムがあると仮定する。 このシングラムのCT画像を見つけるために、我々はこのCT画像をqubitsの組み合わせとして表現する。 未決定CT画像のラドン変換の後, 実際のシングラムと最適化量子ビットの組み合わせを見出した。 ここで使われる大域エネルギー最適化値は、ゲートモデル量子コンピュータまたは量子アニーラを介して量子ビットの値を決定することができる。 特に、新しいアルゴリズムは円錐ビームct画像再構成にも利用することができ、医療画像の分野では大いに役立つだろう。

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