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Tiny changes in tomographic system matrices can cause large changes in reconstruction quality

Feriel Khellaf 1 Rolf Clackdoyle 1 Simon Rit 2 Laurent Desbat 1
1 TIMC-GMCAO - Gestes Medico-chirurgicaux Assistés par Ordinateur
TIMC - Translational Innovation in Medicine and Complexity / Recherche Translationnelle et Innovation en Médecine et Complexité - UMR 5525
2 Imagerie Tomographique et Radiothérapie
CREATIS - Centre de Recherche en Acquisition et Traitement de l'Image pour la Santé
Abstract : This paper studies the impact of tiny changes in region-of-interest (ROI) tomography system matrices on the variance of the reconstructed ROI. In small-scale and medium-scale examples, the variance in the reconstructed ROI was estimated for different system matrices. The results revealed a striking and counterintuitive phenomenon: a tiny change in the system matrix can dramatically affect the variance of the ROI estimate. In one of our examples, a decrease of 0.1% in one element out of hundreds of thousands of the system matrix resulted in a systematic reduction of the variance inside the ROI, and by a factor of 5 to 10 for some pixels. Our results agree with a recently proven theorem about the ability of additional measurements to reduce the variance in ROI tomography.
Type de document :
Article dans une revue
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https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-03637819
Contributeur : Simon Rit Connectez-vous pour contacter le contributeur
Soumis le : lundi 11 avril 2022 - 21:59:18
Dernière modification le : jeudi 12 mai 2022 - 14:55:59

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Fichier visible le : 2022-10-11

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Feriel Khellaf, Rolf Clackdoyle, Simon Rit, Laurent Desbat. Tiny changes in tomographic system matrices can cause large changes in reconstruction quality. Physics in Medicine and Biology, IOP Publishing, In press, ⟨10.1088/1361-6560/ac65d5⟩. ⟨hal-03637819⟩

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