基于R-L-MS-L滤波函数的CT图像重建

针对卷积反投影CT图像重建算法(CBP)中采用传统滤波函数存在图像振荡,抗噪声性能差和图像细节模糊等问题,结合混合滤波器和多点加权平均的思想,提出了一种新的滤波函数即R-L-MS-L滤波函数,采用该滤波函数能够有效地抑制图像重建时的振荡,使重建后的图像更平滑,且其抗噪声性能比传统的滤波函数更高。实验仿真结果表明:采用R-L-MS-L滤波函数比传统的滤波函数有着更好的重建质量。     

低剂量CT重建中的双边滤波权值优化新方法

为了提升低剂量CT重建图像质量,本文提出了一种基于投影数据恢复导引的双边滤波权值优化方法.新方法有效地将CT投影数据恢复和图像数据恢复的两种低剂量成像策略进行结合,实现优质的低剂量CT重建.具体而言,本文中投影数据恢复采用三维块匹配滤波进行,图像数据恢复采用双边滤波进行,其中双边滤波权值进行优化设计.在双边滤波权值设计...     

一种快速的扇束CT滤波反投影重建算法

提出了一种用于扇束CT(计算机断层扫描)重建的快速滤波反投影算法.这种算法是传统标准滤波反投影(FBP)重建算法的加速形式,主要通过减少投影数量然后重建子图像来实现.实验结果表明:对于一幅512×512图像,这种算法可以将重建过程加速40倍以上,并且不会引入明显的图像误差.这种算法也适应于多层螺旋三维重建,并且可以延伸用于三维锥形重建.     

基于最大互信息量熵差分割的CT金属伪影消除

 本文作者提出一种基于图像最大互信息量熵差分割的CT金属伪影消除算法.新算法首先利用各向异性高斯滤波对原始CT图像进行预处理,以抑制CT图像中的部分噪声和伪影;其后配合最大互信息量熵差分割算法,对预处理CT图像进行自适应多目标分割;接着通过对分割后的金属物图像及由金属引起的伪影进行正向投影,得到金属物的投影数据,并将此投影数据与原始CT图像的正向投影数据做"与"运算,以获取金属物投影在投影空间内的索引函数,再将原始CT投影数据减除金属物对应的投影数据部分,利用索引函数完成原始CT投影数据中的反馈式插值处理,得到修正的投影数据;最后对修正的投影数据采用滤波反投影完成CT图像重建.实验表明,本文算法对含有金属伪影的真实体模CT图像和临床CT图像的伪影消除均有尚佳表现.     

用逼近定理解决有限角图象重建问题

本文提出了有限角图象重建的新方法。Ｗｅｉｅｒｓｔｒａｓｓ三角多项式逼近定理用来估计缺失角外的投影数据，补全投影数据后再用常用的滤波反投影算法重建图象。文章给出并证明了投影值函数连续的一个充分条件，把该方法与已有的方法作了比较，说明了它的优良性能和应用前景。     

连续波THz-CT 的折射问题研究

设计了基于返波振荡器的连续波太赫兹CT 成像实验装置,实现了用连续太赫兹波对三维物体的CT 断层成像.虽然可以得到较好的重建图像,但由于折射率大于1.5 的材料对太赫兹射线折射较强而影响成像质量.首先通过对聚四氟乙烯模型进行扫描获得投影数据,并利用滤波反投影算法对投影数据进行重建得到断层图像,然后分析了高折射对投影探测及图像重建的影响.最后对人体牙齿样本进行投影扫描和断层重建,获得的断面图像可以反映牙齿内部结构,但由于牙齿高折射率的影响,成像精度和分辨率有待进一步提高.而且牙釉质的厚度会严重影响太赫兹波在牙齿中的透射深度.研究结果可以为提高连续波太赫兹CT 成像质量提供参考,促进其在医学成像特别是牙齿等骨骼成像中的应用.     

基于FPGA实现CT图像重建加速的设计

为满足CT图像重建系统的实时处理要求,提出了一种基于FPGA实现CT图像重建的加速方法。首先将滤波反投影算法进行并行性分解,然后采用并行流水线设计思想,给出了算法在FPGA上实现的总体结构,并且分别给出滤波、反投影、循环累加等主要功能单元的电路设计,最后在FPGA上实现了12条并行流水线重建系统。实验结果表明,与基于CPU的图像重建相比较,基于FPGA的重建系统重建出的图像绝对误差小于0.4%,加速比在100倍以上,且重建图像的规模越大,加速效果越明显。     

一种适用于大尺寸工件的定点检测快速重建方法

为提高大尺寸工件的缺陷检测效率,本文在滤波反投影(FBP)算法的基础上,提出了一种快速获得指定点CT数的定点重建方法,为实现大尺寸工件缺陷区域的快速局部重建提供了有效手段.模拟的断层重建检测结果表明,该定点重建方法局部重建的图像清晰,缺陷分辨率高,重建速度快,具有很好的应用价值.     

低剂量X射线CT重建算法仿真分析

对Shepp-Logan头部图像模型提供的原始图像进行低剂量X射线计算机断层成像（CT,Computed Tomography）平移/旋转扫描,利用所得数据对图像的统计重建算法进行仿真。将仿真结果与传统的滤波反投影重建算法的重建结果进行比较,并分别将两种算法的重建图像与原图像进行比较。通过比较得出,滤波反投影重建算法不能有效重建低剂量CT图像,而统计重建算法重建效果优于前者,能够较好地恢复原图像,从而能够适用于低剂量条件下的CT图像重建。     

一种改进粒子滤波目标跟踪算法

使用粒子滤波进行目标跟踪时,是用状态转移概率作为重要性函数,由于没有利用最新的观测信息,使得滤波效果不够理想.针对粒子滤波算法的这一缺陷, 提出了一种改进粒子滤波算法,该算法利用平方根无迹变换获得重要性函数,解决了粒子滤波算法以状态转移概率作为重要性函数的不足,同时保证了滤波过程中的稳定性.理论分析与仿真实例结果均表明,该算法提高了滤波的稳定性和精确性.     

Adaptive histogram-based filter for image restoration

A novel filter for image restoration is proposed in this paper. The filter estimates histogram of original image via input image. It gets a membership function through the histogram, and the membership function contains a lot of information of original image. Then a weighted fuzzy mean filter is established based on this membership function; meanwhile, the filter adaptively adopts different filter scale according to the character divergence of image region and intensity of impulsive noise. Experimental result shows that new filter gives superior performance to conventional filters and currently used fuzzy filter.     

基于TMS320VC5509DSP的FIR数字滤波器的实现

FIR数字滤波器广泛应用于实时数字信号处理领域.本文介绍了FIR数字滤波器的结构、特点及设计方法,并采用窗函数法设汁了FIR滤波器.利用TMS320VC5509 DSP芯片强大的数字信号处理功能实现了该滤波器.实验表明,此数字滤波器工作稳定,能够满足实时的滤波处理功能.     

The design of two channel IIR QMF bank directly from analogue prototype

This article presents a new method for designing two-band quadrature mirror filter (QMF) banks. Analytic solution of the filter coefficients is obtained in the s-domain. The characteristic function of the new filter has one multiple pole in the pass-band and one multiple zero in the stop-band. As a consequence, the transfer function has a single ripple, both in the pass-band and in the stop-band. Lowpass and highpass filter pair is double complementary in the s-plane. The gain responses of the lowpass and highpass filter pair at the crossover frequency are approximately 3?dB below their maximum values. Using the bilinear transformation, the analogue filter transfer function is mapped into the corresponding digital filter transfer function, so that the analogue crossover frequency is mapped into the digital frequency corresponding to ω?=?π/2. The filter characteristic exhibits Butterworth-like behaviour near the origin and Chebyshev-like behaviour (of the third order) near the pass-band edge.     

用于宽带接收的近似完全重构滤波器组的改进设计

本文提出了一种可用于宽带接收信号近似完全重构的余弦调制滤波器组。首先将滤波器组的设计转化为原型滤波器的设计,利用代价函数保证其通带平稳和阻带衰减,针对已有算法中幅度失真较大的问题,文中利用代价函数保证过渡带具有平方根余弦滚降特性,并且为了避免加强目标函数约束所带来的误差,对通带截止频率进行调整使得原型滤波器的3dB通带截止频率等于理想滤波器的通带截止频率。文中还推导了以滤波器系数为变量,代价函数的闭合解表达式,并针对滤波器设计复杂度高的问题,采用了基于迭代求解原型滤波器的方法。实验仿真表明,该方法得到的调制滤波器组较已有设计方法具有更好的性能。      

浅谈学习窗函数法设计FIR数字滤波器体会

FIR数字滤波器在工程上运用广泛,窗函数法设计FIR数字滤波器是典型的设计方法.目前,相关课程的教科书对窗函数法设计FIR数字滤波器这部分内容讲解不够细致,学生掌握感到有难度.本文针对窗函数法设计FIR数字滤波器的相关问题,即数字滤波器与模拟样本滤波器的关系、截断点如何取值和数字滤波器的线性相移特性,结合实例进行分析,并借助Matlab仿真软件对设计进行了分析和验证.     

Explicit form of new class of extremal filter functions with mini-max behaviour of summed sensitivity function

In this article, the all-pole low-pass filter function with mini-max for the summed sensitivity function in the pass-band is considered. With the application of Chebyshev polynomials of the first kind, the proposed filter function is obtained in an explicit form with a maximum number of oscillations of the summed sensitivity function in the pass-band. The calculation of the filter function is derived by using the summed sensitivity function as a starting point. New original approximation function is derived in order to achieve a mini-max summed sensitivity function in the filter pass-band. Sensitivity analysis is carried out and a comparison of the summed sensitivity and the group delay of the proposed and classical all-pole filters is given. Minimisation of the summed sensitivity function is important for reduction of the deviation of the magnitude response caused by temperature changes of the continuous-time active filters implemented into the analogue front end or as programmable chips.     

滤波器电路的计算机辅助设计综述

本文综述了集总参数元件滤波器电路的计算机辅助设计的发展及目前的状况。首先讨论了滤波器传输函数的逼近及机助设计情况，列出了有关带有程序清单的参考文献；然后指出了ＬＣ滤波器机助设计中的难点及解决的办法，并给出了简单滤波器设计的显式公式。对于有源滤波器的机助设计，文中分析了有源滤波器ＣＡＤ的发展及现状，阐述了开发有源滤波器设计程序所遵循的原则，对于数字滤波器，文中回顾了ＩＩＲ和ＦＩＲ数字滤波器机助设计的情况，并阐明了正交镜像滤波器的机助设计方法。     

Design of 2D oversampled linear phase DFT modulated filter banks via modified Newton's method

In this paper, the structure of the 2D oversampled DFT modulated filter banks is analyzed and a spatial-domain condition of a filter bank without transfer function distortion is derived. Based upon the spatial-domain condition, a modified Newton's method is presented for fast design of 2D oversampled linear phase (LP) DFT modulated filter banks with nearly perfect reconstruction (NPR). We formulate the design problem into an unconstrained optimization with a fourth-order objective function, which is the weighted sum of the transfer function distortion of the filter bank and the stopband energy of the prototype filter (PF). The optimization is solved by the modified Newton's method, where each of iterations updates the PF by a set of linear equations. It is proved that the iteration process fast converges to a stationary point of the objective function. Compared with the existing methods, the new method is fast in computation and can design 2D filter banks with a large number of subbands.     

基于Hanning Window设计FIR数字高通滤波器

基于实序列的傅里叶变换具有的特征,提出了一种研究线性相位FIR数字滤波器幅度函数的简洁方法。首先揭示了偶对称和奇对称的线性相位FIR数字滤波器幅度函数的特点;然后研究了矩形窗函数对线性相位理想数字低通滤波器幅频特性的影响,即时域加矩形窗,频域形成过渡带;最后介绍了利用窗函数法设计FIR数字滤波器时,对窗函数的要求,选择窗函数的依据及利用窗函数法设计FIR数字滤波器的步骤,并给出了基于Hanning Window来设计FIR数字高通滤波器的实例。