改进的同步迭代算法在光声血管成像中的应用 被引量：14

1

作者 向良忠 邢达 +3 位作者 谷怀民 杨迪武 杨思华 曾吕明 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第7期3911-3916,共6页

光声成像结合了光学成像和声学成像的优点,是一种高分辨率,高对比度的无损伤医学成像技术.一种改进的同步迭代算法应用于光声图像重建.仿真和模拟结果表明,与传统的代数迭代算法相比,在90°,135°,180°的有限场光声成像中... 光声成像结合了光学成像和声学成像的优点,是一种高分辨率,高对比度的无损伤医学成像技术.一种改进的同步迭代算法应用于光声图像重建.仿真和模拟结果表明,与传统的代数迭代算法相比,在90°,135°,180°的有限场光声成像中,此算法对测量误差的校正和迭代次数的收敛上具有较大的优势,图像重建的速度和成像质量都有了明显的提高.实验中,一种圆形扫描结构的光声成像装置,用于180°的有限场扫描,利用改进的同步迭代算法,重建出了高对比度和高分辨率(60μm)的鸡胚胎光声血管图像.实验证明,这种算法的应用,大幅度减少了数据采集时间,为光声成像技术运用于实时监测血流灌注和肿瘤光动力治疗的血管损伤效应提供了潜在的应用价值. 展开更多

关键词 光声成像 有限角度 代数迭代算法 光声血管成像

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基于TDLAS检测技术的甲烷体积分数场重建研究 被引量：7

2

作者 张旭 曹树亚 +4 位作者 郭腾霄 董力强 杨柳 原博 丁学全 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期577-582,共6页

为了实现对甲烷体积分数场的2维分布重建,基于可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)检测技术,以甲烷为目标气体,采用直接吸收的测量方式,探测了甲烷氮气混合气的吸收光谱信号,通过代数重建算法对甲烷体积分数进行了模拟重建和实验研究,模拟... 为了实现对甲烷体积分数场的2维分布重建,基于可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)检测技术,以甲烷为目标气体,采用直接吸收的测量方式,探测了甲烷氮气混合气的吸收光谱信号,通过代数重建算法对甲烷体积分数进行了模拟重建和实验研究,模拟重建采用了6×6共36个方格的正方形重建区域,假定一个方形区域内具有空穴的体积分数分布,模拟24条光束从4个方向穿过重建区域,获取了模拟光线下的投影值。结果表明,经过重复实验统计均方根误差在2.58%,对模拟投影信号加入不同信噪比(5%,10%,20%)的高斯白噪声之后再进行重建,均方根误差分别在4.17%~9.30%之间;实验研究采取面源泄露式扩散方式,并通过在中心附近放置石英柱的方式人为制造体积分数空穴,形成非均匀体积分数场,通过对放置障碍物前后的重建结果对比,能够看到在空穴位置有明显的体积分数下降。TDLAS技术与计算机断层重建技术在气体体积分数场的局部分布检测上有可行性,具备作为有毒有害气体云团体积分数分布检测手段的潜力。 展开更多

关键词 光谱学 2维分布重建 代数重建算法 可调谐半导体激光吸收光谱检测技术

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基于三投影方向的层析重建分析 被引量：6

3

作者 周文静 徐强胜 于瀛洁 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期1257-1262,共6页

针对传统的层析方法中,投影方向多、系统复杂等特点,提出了基于三个投影方向的层析重建方法.论文选取适用于少投影方向的代数迭代重建算法,采用参量修正方法,能较好的提高重建准确度和抑制椒盐噪音.同时对影响重建图像质量和速度的迭代... 针对传统的层析方法中,投影方向多、系统复杂等特点,提出了基于三个投影方向的层析重建方法.论文选取适用于少投影方向的代数迭代重建算法,采用参量修正方法,能较好的提高重建准确度和抑制椒盐噪音.同时对影响重建图像质量和速度的迭代次数、不同原图像结构对重建图像质量的影响进行了分析,给出了相应分析模拟结果.结果表明,迭代300次后,重建结果基本稳定.同时对于具有轴对称结构物体,三个方向投影数据能够较好地实现三维层析重建.分析结果为后期开展的基于单幅层析全息图的三维层析重建实验研究提供了理论依据. 展开更多

关键词 三维层析重建 代数迭代法 三投影方向

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箱装废物γ核素的直接测量方法及验证

4

作者 郭子静 聂鹏 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期913-921,共9页

在获取γ放射性核素活度信息时,常规技术难以对放射性固体废物钢箱进行有效、全面分析,需利用非破坏性测量分析技术在钢箱处置前对其整体测量,国内目前尚无可对废物钢箱进行直接测量的方法及系统。本文通过对γ射线光谱测量分析算法的... 在获取γ放射性核素活度信息时,常规技术难以对放射性固体废物钢箱进行有效、全面分析,需利用非破坏性测量分析技术在钢箱处置前对其整体测量,国内目前尚无可对废物钢箱进行直接测量的方法及系统。本文通过对γ射线光谱测量分析算法的离散处理,结合传统CT原理,将放射性固体废物钢箱离散为2×5×3个体素,应用蒙特卡罗模拟结合代数重建技术建立了检测效率校准模型,完成了体素间串扰修正,解决了FA-Ⅳ型钢箱内γ放射性核素的直接测量问题,建立了相应的测量系统。为验证系统的可靠性,对钢箱内废物取样,送实验室进行γ射线光谱测量分析,并将两种方法的测量结果进行对比分析。结果显示,二者的相对偏差小于35%,验证了此系统的箱装废物直接测量方法可满足放射性固体废物钢箱测量分析和处置场废物接收数据测量误差在50%范围内的要求。 展开更多

关键词 钢箱 γ射线光谱测量分析 蒙特卡罗模拟 代数重建算法 效率刻度模型

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基于代数重建算法的高能电子三维成像研究 被引量：3

5

作者 李双双 赵全堂 +3 位作者 曹树春 宗阳 张子民 赵书俊 《原子核物理评论》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期73-79,共7页

本工作将代数重建算法应用于新兴发展的高能电子成像技术开展三维成像研究,实现对样品靶物质内部结构信息的精确诊断。通过蒙特卡罗程序及粒子追踪程序模拟高能电子成像过程,包括电子束与靶物质相互作用过程,获得样品靶物质成像角度下... 本工作将代数重建算法应用于新兴发展的高能电子成像技术开展三维成像研究,实现对样品靶物质内部结构信息的精确诊断。通过蒙特卡罗程序及粒子追踪程序模拟高能电子成像过程,包括电子束与靶物质相互作用过程,获得样品靶物质成像角度下的高能电子二维成像结果。利用代数迭代重建ART(Algebraic Reconstruction Technique)算法和滤波反投影算法分别进行了高能电子三维成像仿真测试,重建出靶物质的三维图像,并将两种算法重建的断层图像用图像评价指标进行了定量对比分析。结果表明:在投影角度数为180个的条件下,ART的重建结果更接近靶物质原图,能有效抑制伪影,图像保真度较高。为进一步验证模拟结果,展开了实际实验,得到的结论与模拟结果相同。本研究结果为后续高能电子三维成像重建算法的优化提供了依据。 展开更多

关键词 高能电子成像 三维重建 代数重建算法 高能电子三维成像

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图像代数重建算法的并行性研究 被引量：2

6

作者 粟子芩 徐伯庆 苏栋骐 《电子科技》 2015年第10期4-7,共4页

针对CT图像重建中不完备投影数据重建问题,提出了基于迭代的代数重建(ART)算法。为了解决ART算法重建速度慢这一问题,文中采用计算机集群的并行加速处理技术,将投影角度均匀地分配给适当的多个CPU,再将多个CPU并行独立运行的重建结果进... 针对CT图像重建中不完备投影数据重建问题,提出了基于迭代的代数重建(ART)算法。为了解决ART算法重建速度慢这一问题,文中采用计算机集群的并行加速处理技术,将投影角度均匀地分配给适当的多个CPU,再将多个CPU并行独立运行的重建结果进行加权平均。实验数据表明,图像重建速度提高近6倍(CPU个数为6),图像重建质量优于传统的串行重建质量,且提高了ART算法的实现效率。 展开更多

关键词 并行化加速 ART算法 图像重建 计算机集群

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一种改进的代数重建算法及其实现 被引量：1

7

作者 郭威 陈贺新 《吉林大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第S2期364-366,共3页

深入研究了代数重建算法求解中的迭代过程,从迭代次序入手,根据预先估计所得的每个超平面的伪误差大小来确定迭代投影次序,从而改变了传统代数重建算法迭代求解过程中所遵循的固定投影次序,且新的投影次序具有自适应的优点。实验结果表... 深入研究了代数重建算法求解中的迭代过程,从迭代次序入手,根据预先估计所得的每个超平面的伪误差大小来确定迭代投影次序,从而改变了传统代数重建算法迭代求解过程中所遵循的固定投影次序,且新的投影次序具有自适应的优点。实验结果表明,本方法求解的收敛速度及解的精度都有明显的改善。 展开更多

关键词 信息处理技术 代数重建算法 图像重建 递推算法 反问题

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CT系统的参数标定及成像

8

作者 杨宏 马正泰 巨雯雯 《应用数学进展》 2018年第7期903-917,共15页

针对CT系统的参数标定和成像问题,本文通过几何分析、图形重建算法实现了CT系统的参数标定和未知介质相关信息的确定,并利用参数标定的精度和稳定性确定更优的CT标定模板。我们首先分析了数据的关系,求得探测器单元之间的距离。然后建... 针对CT系统的参数标定和成像问题,本文通过几何分析、图形重建算法实现了CT系统的参数标定和未知介质相关信息的确定,并利用参数标定的精度和稳定性确定更优的CT标定模板。我们首先分析了数据的关系,求得探测器单元之间的距离。然后建立合理的直角坐标系,利用椭圆的几何知识标定CT系统的参数。为了对未知图形进行重建,我们选择了滤波反投影算法(FBP)和代数重建算法(ART)。得到未知介质的相关信息以及10个点的吸收率。我们利用标定模板的原图形和重建图形,计算某两点间距离的相对误差和CT值的标准误差,从而分析标定模板的精度和稳定性。为了对其进行改进,在Caphan体模的基础上,确定了一个新的标定模板。经验证,新模板参数标定的精度和稳定性都有所提高。 展开更多

关键词 CT系统 参数标定 图像重建 滤波反投影算法 代数重建算法

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CT系统参数标定及成像

9

作者 周彬 许珊珊 谭兵 《洛阳师范学院学报》 2018年第5期7-14,18,共9页

本文针对CT系统参数标定和图像重建等问题,利用椭圆方程及弦长公式等建立了根据标定模板计算接受信息的公式.并以接收信息的误差平方和为目标函数,结合相关参数的约束条件,建立了非线性最优化模型,利用迭代搜索的方法结合MATLAB优化工... 本文针对CT系统参数标定和图像重建等问题,利用椭圆方程及弦长公式等建立了根据标定模板计算接受信息的公式.并以接收信息的误差平方和为目标函数,结合相关参数的约束条件,建立了非线性最优化模型,利用迭代搜索的方法结合MATLAB优化工具箱完成了CT系统参数标定.通过代数重建算法(ART)以及具有一定去噪能力的全变差极小化算法(TV)等完成了图像重建,并且对标定模板参数的精度和稳定性进行了分析,最后在重建模型和相关结果基础上建立了新的标定模板.结果表明,新模板能改善标定精度和稳定性. 展开更多

关键词 CT成像 平行束 图像重建 代数重建算法 全变差最小化

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一种弯曲射线层析成象方法

10

作者 张大力 吴建成 +1 位作者 刘家琦 张显杰 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第2期8-11,共4页

利用井间透射波旅行时，给出了一种以费马原理为基础的井间地震弯曲射线速度层析成象方法，数值计算表明了该方法比直射线法反演成象精度高。

关键词 CT 射线追踪 代数重建算法 地震

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基于素数分解排序的水汽层析代数重构算法 被引量：5

11

作者 丁楠 张书毕 《地理与地理信息科学》 CSCD 北大核心 2017年第3期42-47,112,共7页

该文首先介绍了解决层析方程组病态问题的代数重构算法,并对影响该算法迭代结果的松弛因子、投影次序、停止规则进行了讨论,提出了基于素数分解排序的水汽层析代数重构算法。其次,详细陈述了该算法的3个核心内容:分组排序、素数分解排... 该文首先介绍了解决层析方程组病态问题的代数重构算法,并对影响该算法迭代结果的松弛因子、投影次序、停止规则进行了讨论,提出了基于素数分解排序的水汽层析代数重构算法。其次,详细陈述了该算法的3个核心内容:分组排序、素数分解排序、非负约束。分组排序可提高反演结果精度;素数分解排序保证了解的无偏性;非负约束则使迭代结果符合水汽值的非零特性。最后,利用2015年8月13日UTC 0时的香港参考站的观测数据对6组实验方案进行了分析,证明了基于素数分解的投影排序对水汽层析结果具有重要影响,且通过该方法可以有效提高代数重构算法解算GNSS水汽层析方程组的精度。 展开更多

关键词 水汽层析 代数重构算法 分组排序 素数分解 非负约束

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电容层析成像图像重建算法的研究 被引量：2

12

作者 邵兴华 陈德运 《哈尔滨理工大学学报》 CAS 2003年第4期95-97,101,共4页

在分析电容层析成像基本原理和图像重建算法的基础上,提出了采用迭代代数方法对管道截面图像进行重建.针对迭代算法收敛速度慢、耗时多的缺点,对迭代算法进行了改进,使重建图像的速度和质量都有明显的提高.

关键词 电容层析成像 图像重建 迭代算法 系统结构 权重函数 滤被

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迭代重构算法在三维水汽场构建中的应用

13

作者 张尊良 王生辉 杨志宏 《北京测绘》 2018年第8期938-943,共6页

水汽是大气中活跃而富有变化的成分,在大气能量传输和天气系统的演变中起着非常重要的作用。以GPS斜路径湿延迟(SWD)为观测值,通过附加水平约束和垂直约束条件,建立联合观测方程,采用迭代重构算法,可以重构局地上空的三维水汽空间分布... 水汽是大气中活跃而富有变化的成分,在大气能量传输和天气系统的演变中起着非常重要的作用。以GPS斜路径湿延迟(SWD)为观测值,通过附加水平约束和垂直约束条件,建立联合观测方程,采用迭代重构算法,可以重构局地上空的三维水汽空间分布。结果表明:联合迭代重构算法要优于代数重构算法;在香港地基、渤海区域GPS三维水汽层析解算中,初值分别选用无线电探空资料、MM5探空资料得到的大气湿折射率的精度更高;最佳松弛因子的选取是算法实现关键,文中以均方根差RMS作为迭代质量优劣的标准对最优松弛因子进行搜索。 展开更多

关键词 迭代重构算法 水汽层析 湿折射率 精密单点定位

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ART算法的平均值法改进方案 被引量：1

14

作者 苏栋骐 姚伟 徐伯庆 《电子科技》 2015年第12期36-39,44,共5页

二维断层成像中,代数重建(ART)算法面临的最大问题就在于计算量大、重建速度慢。针对这个劣势,提出了一种使用平均值法改进的ART算法,希望能更快地重建出质量较好的图像。该算法将每一次迭代过程的所有中间值记录下来,并求出其平均值,... 二维断层成像中,代数重建(ART)算法面临的最大问题就在于计算量大、重建速度慢。针对这个劣势,提出了一种使用平均值法改进的ART算法,希望能更快地重建出质量较好的图像。该算法将每一次迭代过程的所有中间值记录下来,并求出其平均值,将此平均值作为下一次迭代的初始值。经过实验证明这种改进后的ART算法经过更少的迭代次数后就能达到较好的重建质量,且质量比传统算法还要好。 展开更多

关键词 二维断层成像 ART算法 PSNR值 重建速度

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基于联合代数迭代的非视域激光图像重建方法 被引量：4

15

作者 王雪峰 陈兴稣 王元庆 《应用激光》 CSCD 北大核心 2022年第3期135-140,共6页

非视域成像技术采用非传统光学技术,利用间接成像的方法对无法直接观测的隐藏物体进行探测。针对目前试验系统复杂且需要场景扫描,导致数据采集过程复杂且需要大量时间的问题,提出基于阵列式APD的透射式非视域成像试验设置,试验设置操... 非视域成像技术采用非传统光学技术,利用间接成像的方法对无法直接观测的隐藏物体进行探测。针对目前试验系统复杂且需要场景扫描,导致数据采集过程复杂且需要大量时间的问题,提出基于阵列式APD的透射式非视域成像试验设置,试验设置操作简单且不需要场景扫描,实现快速数据采集。针对非视域成像技术一般只能获取不完全(缺失)角度的数据,使用反投影算法不能得到理想的重建结果的问题,提出利用联合代数迭代(SART)重建算法对非视域成像物体进行三维重建。试验结果表明:SART算法能够在部分角度数据下,更好地去除反投影算法中的伪影和噪点;在最初的第2和第3次迭代后,通过计算,其峰值信噪比PSNR值提高了1.392 8、2.466 3,其结构相似度SSIM值提高了0.119 8、0.231 2,表明该方法能有效提高非视域物体的图像重建精度。 展开更多

关键词 非视域成像 联合代数迭代重建算法 缺失数据 三维图像重建

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基于代数重构算法的重力梯度张量反演 被引量：3

16

作者 李红蕾 方剑 +3 位作者 王新胜 刘杰 崔荣花 陈铭 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2016年第1期54-60,共7页

本文基于重力梯度张量密度反演基本理论,建立了模型约束正则化密度反演矩阵方程.分析了代数重构算法(ART)中迭代初始值、松弛因子和终止条件三个关键参数的影响;与最小二乘求逆法对应比较分析了算法的时间和精度.结果表明:在地震、地质... 本文基于重力梯度张量密度反演基本理论,建立了模型约束正则化密度反演矩阵方程.分析了代数重构算法(ART)中迭代初始值、松弛因子和终止条件三个关键参数的影响;与最小二乘求逆法对应比较分析了算法的时间和精度.结果表明:在地震、地质等地球物理手段提供初值、边界等约束较多的情况下,ART可以克服方程的不适定进行直接求解,并且合理的松弛因子和终止条件可有效提高反演效率.当初始信息不足时,添加光滑假设、深度加权等模型约束,正则化方程可以提高反演结果的可靠性.ART的行迭代可有效避免观测误差的积累和矩阵求逆的计算,从而使计算精度和速度提高数倍.最后基于GOCE地球重力场模型所得重力梯度,以地震层析成像所得速度模型为约束,对华北克拉通密度结构进行了反演,并与该区已有密度研究结果进行了对比.结果表明:利用GOCE重力场系数计算重力梯度扰动,以速度模型为约束,基于代数重构算法进行重力梯度反演所得密度模型与重力-地震联合反演所得密度模型具有很好的对应性.ART算法为重力梯度张量反演中大规模复杂问题的快速计算提供了又一种有效手段. 展开更多

关键词 重力梯度张量 模型约束 代数重构算法(ART算法) 3D大规模密度反演

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