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MURA编码孔成像中γ源分布的数值重建 被引量：6
1
作者 肖洒 兰明聪 +2 位作者 党晓军 韦孟伏 张松柏 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第8期913-918,共6页
采用Geant4模拟软件模拟不同形状γ源的MURA(19×19)嵌套型编码成像,分别利用两种相关解码算法(精细采样平衡相关和δ解码)和最大似然-期望最大化迭代算法对各个编码像进行数值重建,用对比度-噪声比(CNR)对各种算法的重建图像质量... 采用Geant4模拟软件模拟不同形状γ源的MURA(19×19)嵌套型编码成像,分别利用两种相关解码算法(精细采样平衡相关和δ解码)和最大似然-期望最大化迭代算法对各个编码像进行数值重建,用对比度-噪声比(CNR)对各种算法的重建图像质量进行比较。结果表明,三种图像重建算法均能为各种不同形状的平面γ源给出清晰、准确的图像,其中MLEM算法重建图像的分辨率和CNR比传统的相关解码要高,该算法可以较好地抑制统计噪声,图像质量高。因此,编码孔成像技术用于γ相机成像是可行的。 展开更多
关键词 改进型均匀冗余阵列 编码孔 相关解码 最大似然一期望最大化法
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基于MLEM迭代的非视域激光图像重建方法 被引量：6
2
作者 王雪峰 陈兴稣 王元庆 《应用激光》 CSCD 北大核心 2022年第1期60-68,共9页
非视域成像技术是一种新型光学成像技术,主要是对拐角处的隐藏物体进行成像。针对目前成像设备复杂和需要场景扫描,导致数据采集速度慢的问题,提出采用纳秒激光和APD阵列探测器的透射式成像试验装置,可以实现快速数据采集,不需要进行场... 非视域成像技术是一种新型光学成像技术,主要是对拐角处的隐藏物体进行成像。针对目前成像设备复杂和需要场景扫描,导致数据采集速度慢的问题,提出采用纳秒激光和APD阵列探测器的透射式成像试验装置,可以实现快速数据采集,不需要进行场景扫描,相比之前的系统大大缩短了数据采集时间。针对仅能在稀疏角度或有限角度下采集数据而导致图像重建结果差的问题,提出使用最大似然期望最大化(maximize likelihood estimate maximization,MLEM)迭代算法进行隐藏物体三维图像重建。试验结果表明,MLEM迭代算法能够较好地重建隐藏物体的形状,并有效抑制传统的反投影算法带来的伪影。对比反投影算法,隐藏物体在深度位置150 cm处,3次迭代(第3、6和10次)结果图的结构相似度(SSIM)值分别提高了0.232 1、0.387 8和0.438 9;在深度位置190 cm处,3次迭代(第3、6和10次)结果图的SSIM值分别提高了0.314 6、0.401 3和0.431 3。这表明MLEM算法对重建图像质量有较大提升。 展开更多
关键词 非视域成像 APD阵列 稀疏角度 最大似然期望最大化算法 图像重建
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基于PSO和MLEM混合算法的NDP测量反演算法研究
3
作者 李远辉 杨芮 +4 位作者 张庆贤 肖才锦 陈弘杰 肖鸿飞 程志强 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1152-1159,共8页
中子深度剖面(NDP)分析技术是一种无损检测方法,能够同时测量样品中目标核素的浓度与空间信息,已被广泛应用于锂电池、半导体等产业。在NDP分析过程中,由测量能谱反演出目标核素浓度的分布信息是关键步骤。目前NDP测量反演中常用的算法... 中子深度剖面(NDP)分析技术是一种无损检测方法,能够同时测量样品中目标核素的浓度与空间信息,已被广泛应用于锂电池、半导体等产业。在NDP分析过程中,由测量能谱反演出目标核素浓度的分布信息是关键步骤。目前NDP测量反演中常用的算法为最大似然期望最大化(MLEM)算法。针对MLEM算法计算结果易陷入局部最优解的情况,本文提出了粒子群(PSO)与MLEM混合(PSO-MLEM)算法,并通过动态加速因子提高了算法的收敛速度与计算精度。应用PSO-MLEM算法、PSO算法、MLEM算法、奇异值分解求解最小二乘(SVDLS)算法对锂电池中^(6)Li的NDP模拟能谱进行反演,并对反演计算结果进行了评价。结果表明:对比PSO算法,PSO-MLEM算法的收敛效率与计算精度明显提升;对比MLEM算法,PSO-MLEM算法的全局寻优能力有效提升了反演精度,避免了局部最优解的影响;对比SVDLS算法,PSO-MLEM算法的反演精度明显提升。 展开更多
关键词 中子深度剖面分析 粒子群算法 最大似然期望最大化算法 锂电池
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开路傅里叶变换红外光谱层析重建算法仿真 被引量：5
4
作者 邓矗岭 童晶晶 +4 位作者 高闽光 李相贤 李妍 韩昕 刘文清 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期33-40,共8页
采用代数迭代(ART)算法和最大似然期望最大化(MLEM)算法,利用开路傅里叶变换红外(OP-FTIR)光谱仪的测量结果,通过仿真模拟了高斯空间分布模型下的气体二维浓度场重建,并利用重建评价指标--逼近度和相关系数,分析了这两种重建算法的重建... 采用代数迭代(ART)算法和最大似然期望最大化(MLEM)算法,利用开路傅里叶变换红外(OP-FTIR)光谱仪的测量结果,通过仿真模拟了高斯空间分布模型下的气体二维浓度场重建,并利用重建评价指标--逼近度和相关系数,分析了这两种重建算法的重建精度和抗噪性能。结果表明:在单峰气体浓度场中,ART与MLEM算法重建结果的逼近度分别为0.177和0.044;在双峰气体浓度场中,ART与MLEM算法重建结果的逼近度分别为0.263和0.069;MLEM算法更适用于重建复杂的气体浓度场。在不同噪声水平下,ART的抗噪性能优于MLEM算法,MLEM算法对噪声更敏感。 展开更多
关键词 傅里叶光学 开路傅里叶变换红外光谱 层析成像 代数迭代算法 最大似然期望最大化算法
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基于化学发光的火焰层析重建算法
5
作者 冯晓鸥 金熠 翟超 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期424-430,共7页
化学发光(chemiluminescence)与层析成像(CT)结合能够测量燃烧流场的三维信息。为了研究层析成像的重建效果,实现了两种经典的迭代类算法:代数迭代法(ART)和最大似然期望最大化法(MLEM),比较了两种算法在不同布置方式、不同流场以及不... 化学发光(chemiluminescence)与层析成像(CT)结合能够测量燃烧流场的三维信息。为了研究层析成像的重建效果,实现了两种经典的迭代类算法:代数迭代法(ART)和最大似然期望最大化法(MLEM),比较了两种算法在不同布置方式、不同流场以及不同噪声水平下的重建性能。仿真结果表明,在投影数目较少的情况下,非共面布置方式可以有效提升重建精度;当投影数目达到9个时,ART算法和MLEM算法的均方根误差均小于2%,MLEM略优;同时MLEM算法的抗噪声能力更强,更适合在复杂环境下重建,但ART算法的时间成本占优,9个投影时ART算法比MLEM算法快约56.57%。实验结果表明,两种算法均能得到良好的重建效果,MLEM算法的计算精度略高于ART算法。在待测流场划分的体素更多的情况下,MLEM耗费的时间成本约为ART算法的8.37倍。 展开更多
关键词 光学测量 层析成像 代数迭代法 最大似然期望最大化法 燃烧诊断
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编码板成像系统MLEM算法优化 被引量：3
6
作者 李汉平 王锋 艾宪芸 《核技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期45-50,共6页
为增强γ辐射编码成像系统中最大似然期望最大化(Maximum Likelihood Expectation Maximization,MLEM)算法对噪声的抑制,提高算法重建质量,基于互补编码板成像相减去除噪声的思想,对原有MLEM算法进行改进,提出了MLEM互补算法,并引入修... 为增强γ辐射编码成像系统中最大似然期望最大化(Maximum Likelihood Expectation Maximization,MLEM)算法对噪声的抑制,提高算法重建质量,基于互补编码板成像相减去除噪声的思想,对原有MLEM算法进行改进,提出了MLEM互补算法,并引入修正因子?对MLEM互补算法的收敛程度进行控制。通过模拟及实验方式验证了MLEM互补算法的有效性,给出了不同情况下MLEM互补算法达到最优值时修正因子?的拟合曲线。结果表明,MLEM互补算法可有效抑制噪声,提高重建图像质量。修正因子?的拟合曲线可以有效确定MLEM算法的最佳?值。 展开更多
关键词 编码板 图像重建 噪声抑制 最大似然期望最大化法 蒙特卡罗模拟
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编码成像MLEM互补算法的参数优化 被引量：1
7
作者 侯英伟 宋玉收 +4 位作者 孙世杰 柳若琦 黄丽萍 胡力元 刘辉兰 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期1799-1804,共6页
为了提高编码近场成像质量,本文对最大似然期望最大化法互补算法的参数进行优化选择。采用最大似然期望最大化互补算法消除近场成像伪像的原理,利用Geant4程序模拟研究了不同位置^(137)Cs单点源通过修正均匀冗余阵列(19×19)嵌套编... 为了提高编码近场成像质量,本文对最大似然期望最大化法互补算法的参数进行优化选择。采用最大似然期望最大化互补算法消除近场成像伪像的原理,利用Geant4程序模拟研究了不同位置^(137)Cs单点源通过修正均匀冗余阵列(19×19)嵌套编码孔的成像结果,并利用参数选取对成像质量的影响。选取合理的修正参数进行理想迭代次数与源项位置关系式的拟合并验证。结果显示:伪像主要由源项在探测器上投影的不均匀性造成的,相关成像性能明显优于传统δ解码成像法,相比于源项所在极角,极径对于迭代参数的选取影响更大。 展开更多
关键词 编码孔成像法 修正均匀冗余阵列 最大似然期望最大化法 互补成像算法 近场伪影 优化参数 信噪比 蒙特卡罗模拟
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一种基于灰关联的PET重建图像评价方法 被引量：1
8
作者 卢荣辉 陈宗哲 +4 位作者 魏晓华 熊孝存 陈荣旺 罗丰 邓秀娟 《中国医学物理学杂志》 CSCD 2016年第10期1051-1056,共6页
提出一种新的基于灰关联分析的图像评价方法,对正电子发射断层成像图像进行质量评价来确定迭代何时停止。计算各种截断频率滤波反投影(FBP)重建图像与数字假体间灰关联度,再用最大灰关联度FBP重建图像作为参考,计算其与不同次数迭代重... 提出一种新的基于灰关联分析的图像评价方法,对正电子发射断层成像图像进行质量评价来确定迭代何时停止。计算各种截断频率滤波反投影(FBP)重建图像与数字假体间灰关联度,再用最大灰关联度FBP重建图像作为参考,计算其与不同次数迭代重建图像的灰关联度。实验结果表明,最优的FBP重建图像截断频率为0.3周期/像素,最大似然期望最大化最优图像产生在第10次迭代。灰关联分析与峰值信噪比具有相同的评价结果,研究结果与其他早期研究结论相同,获得最佳正电子发射断层成像图像所需的迭代次数与临床相同。 展开更多
关键词 灰关联分析 正电子发射断层成像 峰值信噪比 质量评价 最大似然期望最大化
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改进的最大似然期望最大化超声CT重建方法
9
作者 赵子健 常发亮 李冰清 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2016年第9期1327-1332,共6页
针对超声CT重建问题,提出了一种基于高斯分布的最大似然期望最大化方法,并采用非最小最优化的方法来设置迭代的初始值。由于高斯分布更加符合测得时间信息的分布规律,所以基于高斯分布的新算法比传统基于泊松分布的最大似然期望最大化... 针对超声CT重建问题,提出了一种基于高斯分布的最大似然期望最大化方法,并采用非最小最优化的方法来设置迭代的初始值。由于高斯分布更加符合测得时间信息的分布规律,所以基于高斯分布的新算法比传统基于泊松分布的最大似然期望最大化算法更加精确。所采用的非最小最优化方法能够减少迭代次数,有利于提高重建质量和计算效率。为了检验新算法,对三维温度场进行了仿真重建实验,结果表明,改进后的最大似然期望最大化算法具有更小的平均误差,能够得到更精确的重建图像。 展开更多
关键词 超声波CT 重建算法 温度场 TOF 最大似然期望最大化方法 非最小最优化
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稀疏角度数据下非视域物体三维重建方法研究 被引量：3
10
作者 王雪峰 张自豪 +1 位作者 陈兴稣 王元庆 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期451-457,共7页
非视域成像技术是一种新型的针对观测视线外目标进行三维成像的技术,主要是通过激光照射中介面,利用探测器对隐藏物体光强的时空分布信息进行采集,再使用重建算法进行图像重建。由于其仅能在稀疏或部分角度下进行探测,不能获取隐藏物体... 非视域成像技术是一种新型的针对观测视线外目标进行三维成像的技术,主要是通过激光照射中介面,利用探测器对隐藏物体光强的时空分布信息进行采集,再使用重建算法进行图像重建。由于其仅能在稀疏或部分角度下进行探测,不能获取隐藏物体的全方位信息,获取数据信息不足从而使图像重建精度不高。本文针对稀疏角度数据问题,提出了反投影最大似然期望值最大化(BP-MLEM)算法,能够有效提高非视域物体三维重建的精度;通过结构相似度(SSIM)进行分析,对比滤波反投影算法,经过第3、4、9和20次迭代后,重建结果图的SSIM值分别提高了0.147、0.1607、0.22和0.2906;对比MLEM算法,经过多次迭代后,SSIM值均得到了提高;当迭代次数不断增加时,使用MLEM算法得到重建结果图的SSIM趋于稳定,而提出算法的SSIM值则不断增加,表明该算法具有更好的稳定性,不易造成过收敛问题。 展开更多
关键词 稀疏角度数据 非视域成像 反投影最大似然期望值最大化算法 三维重建
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