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基于多重假设的视频压缩感知分层重建 被引量：5
1
作者 常侃 覃团发 唐振华 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2013年第6期730-738,共9页
为了改进视频压缩感知方案的性能,提出了一种基于多重假设的视频压缩感知分层重建方案。该重建方案以图像组为单位进行,首先对关键帧进行空域多重假设预测和残差重建;接下来对图像组中的每个非关键帧分配重建层级,并按照由低至高的顺序... 为了改进视频压缩感知方案的性能,提出了一种基于多重假设的视频压缩感知分层重建方案。该重建方案以图像组为单位进行,首先对关键帧进行空域多重假设预测和残差重建;接下来对图像组中的每个非关键帧分配重建层级,并按照由低至高的顺序逐层重建;每个非关键帧的重建过程逐块进行,需要其参考帧中的时域假设预测集合及当前帧中的空域假设预测集合来对每个图像块做混合多重假设预测,并通过求解全变分最小化问题进行残差重建。实验结果表明,在相同采样率下,与已有的视频压缩感知方案相比,本文方案可以获得质量更高的重建图像。 展开更多
关键词 压缩感知 多重假设 分层重建 全变分最小化
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基于全变分最小化和交替方向法的康普顿散射成像重建算法 被引量：3
2
作者 古宇飞 闫镔 +3 位作者 李磊 魏峰 韩玉 陈健 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期385-392,共8页
康普顿散射成像技术利用射线与物质作用后的散射光子信息对物质的电子密度进行成像.与传统的透射成像方式相比,康普顿散射成像具有系统结构灵活、成像对比度高、辐射剂量低等优势,在无损检测、医疗诊断、安全检查等领域有着广阔的应用前... 康普顿散射成像技术利用射线与物质作用后的散射光子信息对物质的电子密度进行成像.与传统的透射成像方式相比,康普顿散射成像具有系统结构灵活、成像对比度高、辐射剂量低等优势,在无损检测、医疗诊断、安全检查等领域有着广阔的应用前景.但其重建问题是一个非线性的逆问题,通常是不适定的,其解对噪声和测量误差非常敏感.为解决此问题,本文结合全变分最小化正则化方法和交替方向法提出了一种新的康普顿散射成像重建算法.该算法首先将问题对应的TV模型转化为与之等价的带约束的优化问题,然后利用增广拉格朗日乘子法将优化问题分解为两个具有解析解的子问题,并通过交替求解子问题使增广拉格朗日函数达到最小,进而得到重建的图像.在仿真实验中,通过与主流的ASD-POCS方法进行对比,证明了该算法在重建精度和重建效率方面的优势. 展开更多
关键词 康普顿散射成像 重建算法 全变分最小化 交替方向法
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基于投影域数据恢复的低剂量CT稀疏角度重建 被引量：3
3
作者 刘文磊 戎军艳 +2 位作者 高鹏 廖琪梅 卢虹冰 《CT理论与应用研究（中英文）》 2013年第3期421-428,共8页
针对目前CT的X射线电离辐射危害,提出了一种基于低剂量CT投影数据进行稀疏角度重建的方法来降低辐射剂量。本方法首先对低剂量CT的投影数据采用惩罚加权最小二乘(PWLS)方法进行去噪处理,然后对去噪后的投影数据进行稀疏角度的CT图像重... 针对目前CT的X射线电离辐射危害,提出了一种基于低剂量CT投影数据进行稀疏角度重建的方法来降低辐射剂量。本方法首先对低剂量CT的投影数据采用惩罚加权最小二乘(PWLS)方法进行去噪处理,然后对去噪后的投影数据进行稀疏角度的CT图像重建。对Shepp-Logan模体仿真实验及真实实验数据重建结果表明:本文提出的基于低剂量CT的稀疏重建方法可有效地抑制重建图像噪声和条形伪影,实现稀疏角度的低剂量CT图像重建。 展开更多
关键词 低剂量CT CT重建 噪声抑制 稀疏角度 惩罚加权最小二乘 全变分最小化
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应用变权全变分重建抑制CT金属伪影 被引量：1
4
作者 李铭 郑健 +2 位作者 章程 周哲 张涛 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1714-1721,共8页
提出一种基于变权全变分(RWTV)迭代重建的金属伪影校正算法以抑制CT系统重建图像中出现的金属伪影。该算法应用自定义的权值函数对全变分模型做加权惩罚,生成权值全变分模型;通过交替解权值全变分最小化过程和更新权值步骤实现变权全变... 提出一种基于变权全变分(RWTV)迭代重建的金属伪影校正算法以抑制CT系统重建图像中出现的金属伪影。该算法应用自定义的权值函数对全变分模型做加权惩罚,生成权值全变分模型;通过交替解权值全变分最小化过程和更新权值步骤实现变权全变分重建算法。应用该算法对数值模型和临床图像前向投影生成的投影数据分别进行了重建实验。数值模型实验结果表明:在60个采样角度下,用提出算法重建的图像具有最高的空间分辨率特性;且信噪比值较平滑插值金属伪影校正算法、全变分约束最优化算法的重建结果分别高出17.523 6和7.145 2dB。临床数据实验结果表明:该算法重建结果有效抑制了CT金属伪影,清晰重建出颅骨内的细节解剖结构,极大提高了重建图像的质量。 展开更多
关键词 计算机断层扫描(CT) 图像重建 金属伪影 变权全变分 全变分最小化 信噪比
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基于天牛须搜索的全变分最小化算法在计算机断层成像内重建中的应用 被引量：2
5
作者 孔慧华 孙英博 张雁霞 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2019年第21期82-88,共7页
若感兴趣区域具有分片光滑或多项式特征,则可通过全变分(TV)最小化进行精确内重建。目标函数TV最小化过程可通过梯度下降法以其负梯度方向为搜索方向,经过多次迭代优化实现。为提高TV最小化重建的效率,提出一种天牛须搜索(BAS)和梯度下... 若感兴趣区域具有分片光滑或多项式特征,则可通过全变分(TV)最小化进行精确内重建。目标函数TV最小化过程可通过梯度下降法以其负梯度方向为搜索方向,经过多次迭代优化实现。为提高TV最小化重建的效率,提出一种天牛须搜索(BAS)和梯度下降相结合的寻求最优解方向的方法。在TV最小化过程中根据生成的随机数和阈值选择梯度下降方向或由个体"左右须"检测到的最优解方向进行迭代。仿真实验和实际实验结果表明,本文算法收敛速度较快,重建效果更好。 展开更多
关键词 成像系统 计算机断层成像 天牛须搜索算法 梯度下降法 内重建 全变分最小化
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结合透射CT的康普顿背散射图像重建 被引量：2
6
作者 古宇飞 闫镔 +2 位作者 王彪 李磊 韩玉 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期243-248,共6页
在康普顿散射成像(CST)技术中可以结合透射成像重建出衰减系数来消除散射重建的非线性,但这样得到的投影矩阵带有误差。而CST重建问题的不适定性对噪声和投影矩阵的误差非常敏感,重建结果会有较大误差。针对此问题,基于压缩感知理论提... 在康普顿散射成像(CST)技术中可以结合透射成像重建出衰减系数来消除散射重建的非线性,但这样得到的投影矩阵带有误差。而CST重建问题的不适定性对噪声和投影矩阵的误差非常敏感,重建结果会有较大误差。针对此问题,基于压缩感知理论提出了一种新的CST重建算法。新方法将图像重建问题归结为一个图像的全变分(TV)最小化问题,并使用收敛速度较快的基于交替方向法的Split-Bregman方法进行求解。在仿真实验中,通过与代数重建技术(ART)进行比较,在测量数据充足和测量数据不足两种情况下,本文算法都具有更好的重建质量,证明了所提算法在重建精度和抗噪性能方面的优势。 展开更多
关键词 康普顿散射成像 透射CT 图像重建 全变分最小化 Split-Bregman
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不完全投影图像重建的压缩感知算法 被引量：2
7
作者 匡涛 黄力宇 +1 位作者 钟玉芳 李超 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期95-99,113,共6页
针对X射线激发的发光断层成像的经典扫描模式存在扫描时间过长的问题,基于传统的全变分最小化算法,提出一种改进的适应不完全投影条件下的压缩感知算法.改进算法结合非负约束条件下的代数重建法(ART)与梯度下降求解的全变分最小化过程,... 针对X射线激发的发光断层成像的经典扫描模式存在扫描时间过长的问题,基于传统的全变分最小化算法,提出一种改进的适应不完全投影条件下的压缩感知算法.改进算法结合非负约束条件下的代数重建法(ART)与梯度下降求解的全变分最小化过程,采用先进行多次ART迭代,再交替执行ART过程与全变分最小化过程的方式来求解约束最优化问题,讨论了改进算法在投影角度稀疏和投影角度受限两种不完全投影情况下的压缩感知重建,分析了调节因子和全变分最小化过程的迭代次数对重建图像质量的影响.基于Shepp-Logan头模型的仿真结果证明了改进算法的有效性. 展开更多
关键词 图像重建 不完全投影 压缩感知 全变分最小化
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基于残差重构的分布式视频压缩感知
8
作者 常侃 覃团发 唐振华 《电讯技术》 北大核心 2013年第3期274-278,共5页
为了改进分布式视频压缩感知方案的性能,提出了一种基于残差重构的分布式视频压缩感知方案。该方案在编码端逐帧独立进行测量,在解码端依靠视频信号的时域相关性提升重构信号质量。首先,对关键帧独立进行重构;其次,利用已重构关键帧做... 为了改进分布式视频压缩感知方案的性能,提出了一种基于残差重构的分布式视频压缩感知方案。该方案在编码端逐帧独立进行测量,在解码端依靠视频信号的时域相关性提升重构信号质量。首先,对关键帧独立进行重构;其次,利用已重构关键帧做运动估计/运动补偿以生成非关键帧的边信息;接下来,对边信息采用与编码端相同的测量矩阵进行测量并计算测量残差值;最后,采用全变分最小化重构残差信号值并将其与边信息相加生成最终的重构图像。实验结果表明,在相同采样率下,与已有的分布式视频压缩感知方案相比,提出的方案可获得2.8 dB以上的峰值信噪比增益。 展开更多
关键词 压缩感知 分布式视频压缩感知 残差重构 全变分最小化 边信息
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改进双树复小波在阶跃特征结构表面基准提取中的应用
9
作者 任志英 高诚辉 +1 位作者 林有希 黄健萌 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第19期84-92,共9页
刻线尺寸的器件表面存在着大量的如槽、台阶等不连续特征,当提取其基准面来做质量评定时,ISO规定最小二乘拟合法来实现,但其鲁棒性远远差于滤波法。而若直接采用传统滤波法(如高斯滤波、小波滤波等)在不连续特征处会产生波动。基于此,... 刻线尺寸的器件表面存在着大量的如槽、台阶等不连续特征,当提取其基准面来做质量评定时,ISO规定最小二乘拟合法来实现,但其鲁棒性远远差于滤波法。而若直接采用传统滤波法(如高斯滤波、小波滤波等)在不连续特征处会产生波动。基于此,提出一种新的滤波稳健算法,通过对双树复小波变换(Dual-tree complex wavelet transform,DT-CWT)进行全变分最小化理论(Total variation minimization,TVM)梯度处理,即对每层的小波系数运用阈值方法进行初始化,借助投影次梯度法将TVM理论与DT-CWT相结合,不断迭代,最终增强DT-CWT在提取几何结构特征基准面的鲁棒性。仿真结果表明,所提算法与传统滤波方法相比,整个表征精度(最大重构误差和均方差)具有最优性,且评定高度也最接近理想高度。对一实测标块,无论从直观三维视图还是侧面对比图,其在阶跃处能很好地抑制波动,与标块实际加工的理论高度偏差只有0.040 3μm,保证了产品的几何特征,为实际的工程应用提供了一种有效的基准提取方法。 展开更多
关键词 阶跃结构表面 基准提取 双树复小波变换 全变分最小化理论 参数评定
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