荧光分子断层成像不仅能够可视化肿瘤的位置，而且能显示影响肿瘤行为及治疗反应的特定分子和生物过程的表达水平和活性。这些信息对肿瘤检测、个体化治疗、药物研发、以及理解肿瘤是如何发生发展的具有非常重要的应用价值。目前由于一方面研究者开发出越来越丰富的荧光探针，另一方面在癌症诊断、药物研发以及基因表达可视化的研究中具有强烈的应用需求，使荧光分子断层成像方法成为分子成像技术领域的研究热点。在荧光分子断层成像中一个关键的挑战是图像重建问题的高度病态性。病态性一方面需要较大探测数据量才能有所缓解，另一方面也不可避免的在重建的图像中存在大量的伪影。
武汉光电国家实验室骆清铭教授领导的科研团队，率先在图像重建问题当中利用一种基于再权重L1正则化的方法引入解的稀疏先验信息，使得重建的图像中存在的伪影减少，图像质量得到改善，并且理论上仅仅需要较小的探测数据集，这大大缩短了重建的时间复杂度和空间复杂度。实验结果首先验证了这种方法相较之于普通的L1正则化的优势所在，随后验证了小探测数据集下依然能够重建获得存在较少伪影的图像。研究工作全文发表在美国光学学会OSA的期刊Optics Letters (Vol. 39, No. 14, pp. 4148-4151, 2014)。
该研究得到国家重大科学研究计划项目（No. 2011CB910401）、国家自然科学基金委创新研究群体（No. 61121004）、国家科技支撑计划（No. 2012BAI23B02）、国家自然科学基金（61078072）的资助。
图中展示了实验模型示意图，以及借助三种不同正则化方法所得到的重建结果。其中使用再权重L1正则化所得到的重建结果中，荧光棒的位置，形状最为准确，且伪影最少。
