Digital Signal and Image Processing in Jagiellonian Positron Emission Tomography

Książka jest rozprawą Lecha Raczyńskiego poświęconą algorytmom przetwarzania danych opracowanym dla jagiellońskiego pozytonowego tomografu emisyjnego, określanego skrótem J-PET. Autor przedstawia w niej autorskie metody rekonstrukcji sygnałów oraz obrazów, które powstały z myślą o specyficznej konstrukcji tego urządzenia.

Punktem wyjścia jest sposób, w jaki skaner J-PET wyznacza położenie zdarzeń. Opiera się on na pomiarze czasu propagacji impulsów świetlnych w długich scyntylatorach wykonanych z tworzywa sztucznego. Taka metodologia ustalania pozycji jest złożona, dlatego wymaga odrębnych, dopasowanych do niej technik obróbki danych pomiarowych, którym poświęcona jest praca.

Do opracowania tych technik autor wykorzystuje nowoczesne narzędzia przetwarzania danych. Należą do nich teoria oszczędnego próbkowania, znana jako compressive sensing, oraz metoda regularyzacji z wykorzystaniem całkowitej wariacji, stosowana przy rekonstrukcji obrazu. Zaproponowane rozwiązania zostały ocenione zarówno na podstawie danych eksperymentalnych zebranych za pomocą skanera J-PET, jak i na podstawie danych pochodzących z symulacji działania tego urządzenia.

Autor ukończył Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych Politechniki Warszawskiej. Jego zainteresowania naukowe obejmują metody skompresowanej akwizycji, przetwarzanie i analizę danych, sztuczną inteligencję oraz matematykę probabilistyczną, a także zastosowania tych dziedzin, zwłaszcza w medycynie. Od 2012 roku należy do zespołu w Narodowym Centrum Badań Jądrowych, który współpracuje z Uniwersytetem Jagiellońskim przy budowie nowoczesnego urządzenia do pozytonowej tomografii emisyjnej. W swojej pracy koncentruje się na rozwijaniu nowych koncepcji i technik przetwarzania sygnałów i obrazów, a omawiana rozprawa przedstawia wyniki tych badań w odniesieniu do projektu J-PET.