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遗传算法在图像重建中的应用 被引量:5
1
作者 丁永和 王以治 《通信技术》 2002年第11X期4-6,共3页
针对从不完全投影重建图像的问题,根据图像连续性的假设,建立优化模型用遗传算法求解。针对遗传算法的早熟现象提出了多样性原则,分析了选择算子、交叉算子,以及变异算子对多样性的影响,构建了自适应遗传算法,并进行了仿真试验,试验结... 针对从不完全投影重建图像的问题,根据图像连续性的假设,建立优化模型用遗传算法求解。针对遗传算法的早熟现象提出了多样性原则,分析了选择算子、交叉算子,以及变异算子对多样性的影响,构建了自适应遗传算法,并进行了仿真试验,试验结果比较满意。 展开更多
关键词 不完全投影 多样性 自适应 遗传算法
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一种改进的自适应TV图像重建算法 被引量:6
2
作者 赵可 潘晋孝 孔慧华 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第10期1260-1262,1265,共4页
对于不完全投影数据CT图像重建问题,E.Y.Sidky等提出了ART-TV算法。该算法将图像的梯度稀疏信息作为先验信息引入到ART迭代算法中,有效地提高了图像的重建质量。论文在原始ART-TV算法的基础上进行了稍许的改进,使梯度自适应下降。最后对... 对于不完全投影数据CT图像重建问题,E.Y.Sidky等提出了ART-TV算法。该算法将图像的梯度稀疏信息作为先验信息引入到ART迭代算法中,有效地提高了图像的重建质量。论文在原始ART-TV算法的基础上进行了稍许的改进,使梯度自适应下降。最后对Head头部模型进行了仿真实验,并与ART-TV算法进行了比较,实验结果表明新算法提高了图像的重建质量,并且更有效地抑制了噪声。 展开更多
关键词 不完全投影 ART—TV算法 梯度下降 自适应
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基于X射线胶片的固体火箭发动机断面图像重建 被引量:4
3
作者 艾春安 桑元 +1 位作者 徐志高 刘瑜 《无损检测》 2011年第3期1-4,共4页
固体火箭发动机切向X射线实际检测结果是稀疏视角型和截断型数据,其检测胶片只能显示二维重叠影像信息,显示结果不直观。在滤波反投影算法的基础上,提出了根据X射线胶片信息进行固体火箭发动机断面局部感兴趣区域(ROI)图像重建方法。仿... 固体火箭发动机切向X射线实际检测结果是稀疏视角型和截断型数据,其检测胶片只能显示二维重叠影像信息,显示结果不直观。在滤波反投影算法的基础上,提出了根据X射线胶片信息进行固体火箭发动机断面局部感兴趣区域(ROI)图像重建方法。仿真计算表明,在有限角度切向照相情况下,该方法对固体火箭发动机切向缺陷,特别是脱粘缺陷的断面图像重建有效。 展开更多
关键词 固体火箭发动机 X射线胶片 不完全投影数据 断面重建 滤波反投影算法
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有限视角下不完全投影图像迭代重建仿真 被引量:3
4
作者 农忠海 《计算机仿真》 北大核心 2019年第6期232-235,340,共5页
当前图像重建方法存在准确性差和效率低的问题.提出基于FOPD-POCS的有限视角下不完全投影图像迭代重建方法。采集现场可见物体图像,通过自适应中值滤波法处理图像,得到部分不完全数据。基于信息熵利用不同加权方案得到现场物体信息采样... 当前图像重建方法存在准确性差和效率低的问题.提出基于FOPD-POCS的有限视角下不完全投影图像迭代重建方法。采集现场可见物体图像,通过自适应中值滤波法处理图像,得到部分不完全数据。基于信息熵利用不同加权方案得到现场物体信息采样点权重值,确定采样角度,实现物体信息扫描。结合初步采集的数据和信息扫描结果,利用FOPD-POCS算法完成图像迭代重建。依据凸优化概念给出与其相对应的FOPD迭代公式,将图像重建当成凸集优化问题,利用一阶对偶算法FOPD及凸集投影算法POCS进行交替迭代,获取目标图像。实验结果表明,该方法重建结果与实际情况拟合度高、耗时短,是一种可行的图像重建方法。 展开更多
关键词 有限视角 不完全投影 图像 重建
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基于退火遗传算法的少数投影CT图像重建 被引量:3
5
作者 丁泽慧 陈韶华 《应用光学》 CAS CSCD 2006年第6期520-523,共4页
不完全投影重建算法研究是当今图像重建算法中的一个难点问题,近年来,遗传算法在其中有一定的应用,但还存在一些问题。针对遗传算法在优化中的不足(如早熟收敛及易陷入局部最小等),将模拟退火机制引入到遗传算子中,提出一种新的算法;并... 不完全投影重建算法研究是当今图像重建算法中的一个难点问题,近年来,遗传算法在其中有一定的应用,但还存在一些问题。针对遗传算法在优化中的不足(如早熟收敛及易陷入局部最小等),将模拟退火机制引入到遗传算子中,提出一种新的算法;并通过选择测试函数,建立将该算法应用于不完全投影图像重建的优化模型,进行计算机模拟。通过对从投影角间距为15°的12个不同投影视角方向获取的投影数据进行分析,结果表明,该算法的重建图像具有较高的精度。 展开更多
关键词 不完全投影 遗传算法 模拟退火
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基于字典学习方法的CT不完全投影图像重建算法 被引量:2
6
作者 赵可 潘晋孝 孔慧华 《数学的实践与认识》 CSCD 北大核心 2014年第2期143-149,共7页
对于不完全投影角度的重建研究是CT图像重建中一个重要的问题.将压缩感知中字典学习的方法与CT重建算法ART迭代算法相结合.字典学习方法中字典更新采用K-SVD(K-奇异值分解)算法,稀疏编码采用OMP(正交匹配追踪)算法.最后通过对标准Head... 对于不完全投影角度的重建研究是CT图像重建中一个重要的问题.将压缩感知中字典学习的方法与CT重建算法ART迭代算法相结合.字典学习方法中字典更新采用K-SVD(K-奇异值分解)算法,稀疏编码采用OMP(正交匹配追踪)算法.最后通过对标准Head头部模型进行仿真实验,验证了字典学习方法在CT图像重建中对于提高图像的重建质量和提高信噪比的可行性与有效性. 展开更多
关键词 不完全投影 压缩感知 字典学习 K-SVD算法 OMP算法
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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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煤矿工作面先验约束加奇点模型CT重构方法研究 被引量:2
8
作者 杨真 武祥 +1 位作者 姚文理 郭昌放 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期988-996,共9页
在利用CT层析成像方法重构回采工作面内地质构造等异常区分布时,受回采工作面客观条件影响,投影角度有限,只能采用一边发射信号对边接收的方法,导致投影数据不完备,系数矩阵高度稀疏,从而无法精确重构出工作面内部的地质构造及其分布.... 在利用CT层析成像方法重构回采工作面内地质构造等异常区分布时,受回采工作面客观条件影响,投影角度有限,只能采用一边发射信号对边接收的方法,导致投影数据不完备,系数矩阵高度稀疏,从而无法精确重构出工作面内部的地质构造及其分布.针对该问题,本文提出一种新的基于总变分正则化的先验约束加奇点模型重构算法,通过加入回采工作面两巷揭露的地质信息作为先验约束条件,同时对特定区域引入奇点模型以提高反演精度,锐化断层影响区域的边界.经过数值计算和回采工作面现场试验,证明该算法能显著提高重构图像的精度,锐化断层影响区域的范围,显著改善异常区的识别效果. 展开更多
关键词 不完备投影 先验约束 总变分正则化 奇点模型
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基于遗传算法的弯曲射线成像反演 被引量:2
9
作者 陈淑珍 谢秋洪 刘怀林 《工程地球物理学报》 2004年第2期102-105,共4页
介质体反演成像一直是困扰地球物理等领域的重要问题 ,尤其是它的计算速度、成像质量和稳定性方面更是备受关注。本文首先简述了基于弯曲射线成像的基本原理 ,然后列出了反演的详细步骤 ,构建了用于反演的数学模型 ;然后提出了利用改进... 介质体反演成像一直是困扰地球物理等领域的重要问题 ,尤其是它的计算速度、成像质量和稳定性方面更是备受关注。本文首先简述了基于弯曲射线成像的基本原理 ,然后列出了反演的详细步骤 ,构建了用于反演的数学模型 ;然后提出了利用改进的遗传算法解决弯曲射线成像中的反演问题 ,并给出了改进的遗传算法步骤。最后给出一个用改进的遗传算法成像的例子 ,同时为了突出该算法的优势 ,还把它与爬山法相比 ,从两者算法的本质区别剖析了两者反演结果的差别 ,指出正是遗传算法大规模的并行搜索以及杂交与变异的约束 ,导致了成像质量及速度的不同 ;通过它们的反演迭代运算曲线图可以看出 ,该算法有效地提高了成像的速度。 展开更多
关键词 不完全投影 弯曲射线 遗传算法 成像反演
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Bending-Rays Imaging Based on Genetic Algorithm
10
作者 Foundation item: Liu Huai lin, Liu Hong, Chen Shu zhen College of Electronic Information, Wuhan University, Wuhan 430072, China 《Wuhan University Journal of Natural Sciences》 CAS 2001年第Z1期585-588,共4页
Basic principle of bending rays imaging is discussed briefly and an improved genetic algorithm is presented to settle the converse computation of bending rays imaging. Compared with other algorithms, this one improv... Basic principle of bending rays imaging is discussed briefly and an improved genetic algorithm is presented to settle the converse computation of bending rays imaging. Compared with other algorithms, this one improves the velocity, quality and stability of imaging efficiently. Experiment results are provided in the end. 展开更多
关键词 genetic algorithm bending rays incomplete projection travel time
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工业CT不完全投影数据图像重建研究 被引量:1
11
作者 张顺利 李卫斌 《咸阳师范学院学报》 2005年第2期32-34,共3页
工业CT(ICT)在国防工业及民用工业中获得了广泛的应用,而实际中往往检测不到完全的投影数据,针对这种不完全投影数据重建的情况,提出了利用代数重建法来进行图像重建。应用该算法对几种不完全投影数据情况下的图像重建进行了仿真实验,... 工业CT(ICT)在国防工业及民用工业中获得了广泛的应用,而实际中往往检测不到完全的投影数据,针对这种不完全投影数据重建的情况,提出了利用代数重建法来进行图像重建。应用该算法对几种不完全投影数据情况下的图像重建进行了仿真实验,实验效果良好。 展开更多
关键词 代数重建法 图像重建 不完全投影 工业CT
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PBX稀疏CT投影PICCS图像重建算法
12
作者 张建伟 张才鑫 +3 位作者 陈华 张韬 刘晨 刘丰林 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期464-469,共6页
为了解决CT检测高聚物粘结炸药时,传统的滤波反投影重建算法(FBP)需要采集大量投影导致检测效率低以及从不完备投影重建图像噪声大、伪影严重、细节模糊等问题,选取稀疏投影CT扫描方式提高检测效率,采用先验图像约束的压缩感知重建算法(... 为了解决CT检测高聚物粘结炸药时,传统的滤波反投影重建算法(FBP)需要采集大量投影导致检测效率低以及从不完备投影重建图像噪声大、伪影严重、细节模糊等问题,选取稀疏投影CT扫描方式提高检测效率,采用先验图像约束的压缩感知重建算法(PICCS)抑制噪声,减少伪影,利用准静态单轴压缩三氨基三硝基苯(TATB)基高聚物黏结炸药(PBX)的损伤试件验证采用的CT扫描方式和重建算法,并将完备投影集FBP重建结果与稀疏投影集联合代数重建算法(SART)、PICCS两种算法重建结果进行主观和客观的对比评价。实验结果表明,PICCS用1/3稀疏投影集重建结果与完备投影集FBP重建结果相近,在满足对检测物体缺陷和内部结构观察、判断的前提下可以提高2倍左右检测效率,而且与SART重建图像相比,PICCS重建的图像伪影少,噪声小,细节清晰。 展开更多
关键词 高聚物黏结炸药(PBX) CT重建 滤波反投影重建算法(FBP) 不完备投影 PICCS算法
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三维锥束CT迭代重建算法对比研究
13
作者 冀东江 《天津职业技术师范大学学报》 2012年第2期18-22,共5页
在计算机断层成像(CT)中,代数重建算法(ART)、联合代数迭代重建算法(SART)、有序子集期望值最大重建算法(OSEM)是迭代重建技术中广泛应用的3种技术,文章针对三维锥束CT情况,比较研究了上述3种迭代算法在含噪投影数据、完备投影数据以及... 在计算机断层成像(CT)中,代数重建算法(ART)、联合代数迭代重建算法(SART)、有序子集期望值最大重建算法(OSEM)是迭代重建技术中广泛应用的3种技术,文章针对三维锥束CT情况,比较研究了上述3种迭代算法在含噪投影数据、完备投影数据以及投影数据稀疏和视角受限情况下的重建结果,并对重建结果进行了对比和分析。仿真结果表明:在一定条件下,OSEM算法重建的图像质量好于其他两种算法。 展开更多
关键词 图像重建 计算机断层成像 迭代重建算法 不完全投影
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具有约束的稀疏正则图像重建模型及其在CT成像中的应用
14
作者 唐玉超 陈宝 朱传喜 《南昌大学学报(工科版)》 CAS 2017年第3期294-306,共13页
提出更具有一般性的约束稀疏正则图像重建模型,它不仅包含了各向异性和各向同性TV范数重建模型,而且可以推广到其他CT重建模型。基于Chambolle和Pock的原始对偶方法思想,借助指示函数,将原模型转化为无约束的凸优化模型,建立求解所得到... 提出更具有一般性的约束稀疏正则图像重建模型,它不仅包含了各向异性和各向同性TV范数重建模型,而且可以推广到其他CT重建模型。基于Chambolle和Pock的原始对偶方法思想,借助指示函数,将原模型转化为无约束的凸优化模型,建立求解所得到优化模型的迭代算法,该算法的特点是无需内迭代以及计算矩阵逆且迭代每一步都具有显示解。进而,提出了一种自适应的原始对偶算法,将算法中固定迭代参数推广到可变参数情形。最后,将所提模型和算法应用于不完备投影CT重建问题,并与ART-POCS方法进行比较,得出我们的方法在图像重建质量等方面优于ART-POCS方法。 展开更多
关键词 TV范数 图像重建 ART-POCS算法 不完备投影
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基于自适应核回归和代数重建法的低剂量CT图像重建
15
作者 钟志威 《计算机与现代化》 2016年第11期38-42,共5页
针对稀疏角度投影数据CT图像重建问题,TV-ART算法将图像的梯度稀疏先验知识引入代数重建法(ART)中,对分段平滑的图像具有较好的重建效果。但是,该算法在边界重建时会产生阶梯效应,影响重建质量。因此,本文提出自适应核回归函数结合代数... 针对稀疏角度投影数据CT图像重建问题,TV-ART算法将图像的梯度稀疏先验知识引入代数重建法(ART)中,对分段平滑的图像具有较好的重建效果。但是,该算法在边界重建时会产生阶梯效应,影响重建质量。因此,本文提出自适应核回归函数结合代数重建法的重建算法(LAKR-ART),不仅在边界重建时不会产生阶梯效应,而且对细节纹理重建具有更好的重建效果。最后对shepp-logan标准CT图像和实际CT头颅图像进行仿真实验,并与ART、TV-ART算法进行比较,实验结果表明本文算法有效。 展开更多
关键词 图像重建 代数重建法 不完全投影 压缩传感 自适应核回归
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基于遗传算法的弯曲射线成像反演
16
作者 刘怀林 陈淑珍 《中国图象图形学报(A辑)》 CSCD 北大核心 2002年第2期141-144,共4页
介质体反演成像一直是困扰地球物理等领域的重要问题 ,尤其是它的计算速度、成像质量和稳定性等更是备受关注 .首先简述了基于弯曲射线成像的基本原理 ,列出了反演的详细步骤 ,构建了用于反演的数学模型 ;然后提出了利用改进的遗传算法... 介质体反演成像一直是困扰地球物理等领域的重要问题 ,尤其是它的计算速度、成像质量和稳定性等更是备受关注 .首先简述了基于弯曲射线成像的基本原理 ,列出了反演的详细步骤 ,构建了用于反演的数学模型 ;然后提出了利用改进的遗传算法解决弯曲射线成像中的反演问题 ,并给出了改进的遗传算法步骤 ;最后给出了一个用改进的遗传算法成像的例子 ,同时为了突出该算法的优势 ,还把它与爬山法相比 ,从两者算法的本质区别剖析了两者反演结果的差别 ,指出 :正是遗传算法大规模的并行搜索以及杂交与变异的约束 ,导致了成像质量及速度的不同 ;通过它们的反演迭代运算曲线图可以看出 ,该算法有效地提高了成像的速度。 展开更多
关键词 不完全投影 弯曲射线 遗传算法 走时 图象处理 介质体反演求像 成像质量 图象重建
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CT不完全投影数据重建算法综述 被引量:14
17
作者 杨富强 张定华 +2 位作者 黄魁东 王鹍 徐哲 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期1-12,共12页
本文主要针对计算机断层成像(computed tomography,CT)不完全投影数据重建中探测器全覆盖稀疏角度重建和探测器部分覆盖截断数据重建问题,综述了其在研究方法上国内外的进展.在探测器对被检测物体可以完全覆盖的情况下,针对稀疏均匀采... 本文主要针对计算机断层成像(computed tomography,CT)不完全投影数据重建中探测器全覆盖稀疏角度重建和探测器部分覆盖截断数据重建问题,综述了其在研究方法上国内外的进展.在探测器对被检测物体可以完全覆盖的情况下,针对稀疏均匀采样和视角受限采样,探讨了离散模型迭代重建算法和压缩感知采样重建算法.在探测器对被检测物体不能完全覆盖的情况下,探讨了锥束螺旋BPF重建算法、加型迭代重建算法和锥束FDK改进算法.论文可以为CT重建领域的研究工作者提供全面的方法梳理和总结,并指出了当前研究的重点和未来研究的方向. 展开更多
关键词 不完全投影数据 压缩感知 有限角度 截断数据
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由少量投影数据快速重建图像的迭代算法 被引量:12
18
作者 邹晶 孙艳勤 张朋 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期1198-1204,共7页
针对由少量角度的投影数据重建CT图像的问题,提出了一种改进的基于图像总变差最小的迭代重建算法。该算法采用共轭梯度法求图像总变差最小,并在迭代过程中采用了多分辨迭代技术。用模拟的投影数据和实际扫描数据进行了重建数值实验。实... 针对由少量角度的投影数据重建CT图像的问题,提出了一种改进的基于图像总变差最小的迭代重建算法。该算法采用共轭梯度法求图像总变差最小,并在迭代过程中采用了多分辨迭代技术。用模拟的投影数据和实际扫描数据进行了重建数值实验。实验结果表明该算法不但提高了重建图像质量,也同时显著提高了迭代图像的收敛速度。 展开更多
关键词 图像处理 图像重建 迭代算法 收敛速度 图像总变差 不完全投影数据
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不完全投影数据图像重建的ART算法研究 被引量:11
19
作者 张顺利 张定华 +1 位作者 熬波 黄魁东 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2007年第10期8-10,共3页
ART算法是一种经典的图像重建方法,适合于不完全投影数据重建。为了提高重建速度,通常对权因子进行简化,其结果是在重建图像中普遍存在椒盐噪声。提出了一种改善重建质量的方法,在每次迭代后对重建图像进行有选择的平滑,将平滑结果作为... ART算法是一种经典的图像重建方法,适合于不完全投影数据重建。为了提高重建速度,通常对权因子进行简化,其结果是在重建图像中普遍存在椒盐噪声。提出了一种改善重建质量的方法,在每次迭代后对重建图像进行有选择的平滑,将平滑结果作为下一次迭代的初值,其特点是将图像处理和图像重建相结合。仿真实验表明该方法非常有效,不但提高了重建质量,而且克服了利用Box模板进行平滑所造成的图像模糊现象。 展开更多
关键词 ART算法 图像重建 不完全投影数据 重建质量
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基于SR-CT技术的残缺投影数据的研究 被引量:8
20
作者 汪敏 胡小方 《光学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期926-928,931,共4页
基于SR-CT技术对残缺投影数据进行了研究。通过数值模拟分析了影响残缺投影数据重建结果的主要因素:重建算法和投影间隔角。获得了重建算法和投影间隔角与残缺投影数据重建结果之间的关系。实验结果证实了分析的正确性。
关键词 SR-CT 残缺投影数据 重建算法 投影间隔角
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