荧光分子断层成像作为一种先进的光学分子影像，可以有效重建小动物体内荧光团的浓度和三维空间分布信息，实现肿瘤的早期检测。为了提高重建的图像性能，针对扩散模型只适合高散射低吸介质的局限性，采用基于辐射传输方程的简化球谐近似模型进行前向模拟，同时为克服重建过程的病态性，应用一种融合结构信息的 Laplace 正则化方法进行图像重建。数值仿真实验结果表明该方法能够获得较高质量的重建图像，尤其对于小荧光团和多荧光团成像。
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