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Chebyshev interpolación usando puntos casi igualmente espaciados y aplicaciones en tomografía de emisión

Autores: Marinakis, Vangelis; Fokas, Athanassios S.; Kastis, George A.; Protonotarios, Nicholas E.

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Chebyshev interpolación usando puntos casi igualmente espaciados y aplicaciones en tomografía de emisión


Categoría

Matemáticas

Subcategoría

Matemáticas generales

Palabras clave

Polinomios de Chebyshev
Interpolación
Puntos equiespaciados
Imágenes médicas
Mascota
Espectro

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 21

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Desde su introducción, los polinomios de Chebyshev de primera clase han sido ampliamente investigados, especialmente en el contexto de la aproximación y la interpolación. Aunque los métodos de interpolación estándar suelen emplear puntos equiespaciados, este no es el caso en la interpolación de Chebyshev. En lugar de puntos equiespaciados a lo largo de una línea, la interpolación de Chebyshev implica las raíces de los polinomios de Chebyshev, conocidas como nodos de Chebyshev, que corresponden a puntos equiespaciados a lo largo de la semicircunferencia unitaria. Al revisar investigaciones anteriores sobre las aplicaciones de la interpolación de Chebyshev, se hace evidente que esta interpolación es bastante impráctica para la imagen médica. Especialmente en la tomografía por emisión de positrones (PET) clínica y en la tomografía computarizada por emisión de fotón único (SPECT), el llamado se calcula en puntos equiespaciados, ya que los detectores casi siempre están distribuidos uniformemente. Hemos logrado superar esta dificultad de la siguiente manera. Supongamos que la función a interpolar tiene soporte compacto y se conoce en puntos equiespaciados en . Extendemos el dominio a , , y seleccionamos un valor suficientemente grande de , de modo que los nodos de Chebyshev estén incluidos en , que están equiespaciados. Esta construcción proporciona una generalización del concepto de interpolación de Chebyshev estándar a puntos casi equiespaciados. Nuestros resultados preliminares indican que nuestra modificación del método de Chebyshev proporciona una interpolación comparable, o, en varios casos, incluido el fenómeno de Runge, una interpolación superior a la interpolación de Chebyshev estándar. En términos de la norma del error de interpolación, se observó una disminución de hasta el 75%. Además, nuestro enfoque abre el camino para utilizar polinomios de Chebyshev en la solución de los problemas inversos que surgen en la reconstrucción de imágenes de PET y SPECT.

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