二值纹理图象重建的平均场技术

根据平均场神经网络，本文提出了一种二值纹理图象重建算法，纹理图象用马尔可夫随机场模型描述。重建算法是一个自适应过程，递归地进行模型参数估计和图象重建。平均场方法将图象搜索中基于模拟降温的统计松驰方程转化为一组确定性方程，从而有效地提高了计算效率。计算机实验结果证实了重建算法的有效性。     

基于波前恢复的温度场真实三维重建

提出了采用傅里叶分析和改进的多重网格法恢复多方向干涉波前的技术,得到待测场在不同方向上的二维投影数据,从而实现了任意截面的场重建,即真正的三维重建。并实验利用了一种旋转F-P干涉仪,实时捕获非对称温度场的多方向干涉图,并给出由这些二维投影重建三维分布的结果,证明此采集、处理及重建方法是行之有效的。     

少数投影最大熵图像重建的数值模拟

提出了一种新的少数投影层析图像重建算法,通过数值模拟,考察了该算法对不同场分布函数的重建效果以及抗噪声性能,结果表明,该算法具有较高的重建精度和良好的抗噪场性能。     

彩色数字全息常见波面重建算法的实现与比较

为了研究彩色数字全息检测应用中波面重建方法对重建场质量与计算速度的影响,及不同波长记录的重建场的准确融合,采用理论分析及实验验证的方法,给出了不同色光物光重建场准确重叠的方法及彩色数字全息波面实时再现的详细过程,并分析比较了几种波面重建算法的特点及计算速率。结果表明,使用球面波为重建光的可变放大率波面重建算法能适应各种大小的物体,且可获得较高分辨率的像,并占用较少的计算时间,能较好适用于彩色数字全息检测应用。     

自相关代数迭代重建算法重建含遮挡物场

用自创建的简单白相关代数迭代重建算法（SSCART）重建含遮挡物场，分析了重建效果。采用数值模拟的方法，分别用原始的代数迭代重建算法（ART）与SSCART重建含遮挡物场，分析了模拟效果和重建精度。结果发现，这2种算法都能重建含建遮挡物场，但重建效果差别较大，SSCART能较精确重建原场。SSCART算法的重建精度MSE指标在10^-4数量级上比ART的降低了26．6％，PE指标在10^-2降低了77．6％。     

基于波长调制光谱技术的气体温度和组分浓度场二维重建测量方法研究

提出了基于波长调制光谱(WMS)方法实现非均匀燃烧场气体温度和H_2O组分浓度场二维重建的测量方法。利用实验测得的2f/1f信号,通过数值仿真与迭代实现了激光穿过非均匀燃烧场后积分吸光度的测量,进而利用重建算法实现了燃烧场的二维分布测量。选用H_2O的两组谱线对针对单高斯分布和阶跃分布模型开展了数值仿真研究,并采用频分复用方法在平面燃烧火焰中开展了实验研究。结果表明:基于WMS方法的二维重建测量精度较高,在单高斯分布模型中,7185.60cm~(-1)和7454.45cm~(-1)谱线对的温度和H_2O浓度的重建误差分别小于2%和2.5%;在对温度敏感的区间内,所选谱线对的重建误差较小,在对温度不敏感的区间内,重建误差较大;火焰中心区域的重建结果与预测值一致,温度重建误差小于3.2%,在温度阶跃变化的边缘区域,重建效果较差,原因在于WMS方法和代数迭代算法对温度阶跃变化流场不敏感。     

基于散斑理论重建光子相关谱信噪比判据

概述了现行的光子相关谱信噪比判据、建立过程及其不足。提出了动态光散射场的散斑场模型。讨论了动态光散射场中的散斑平均面积。利用统计方法重建了光子相关谱信噪比的散斑判据,并分析了散斑判据的物理意义。     

基于小波变换的指纹全局方向场重建简

从大型指纹库识别不完整或局部指纹仍然是今天的一大挑战。在此文中,我们研究利用小波变换用于指纹方向场重建问题。特别的,我们提出了一种基于小波的多尺度方法从局部的指纹重建全局拓扑表达。然后提出基于结合参数模型和非参数模型来描述重建问题,我们提供了一般表达式可用于所有有效的反变换模型的解决方案。这种方案允许我们分割保护存在的方向场同时预测丢失的未知部分的结构。我们还开发了基于脊线拓扑特征的一些先验信息来估计丢失的方向结构的算法。我们的统计实验表明我们提出的基于模型的算法能有效的恢复指纹的方向场并应用于指纹匹配,这样重大的提高了局部指纹识别其他模块性能。     

基于小波变换的指纹全局方向场重建

从大型指纹库识别不完整或局部指纹仍然是今天的一大挑战。在此文中,我们研究利用小波变换用于指纹方向场重建问题。特别的,我们提出了一种基于小波的多尺度方法从局部的指纹重建全局拓扑表达。然后提出基于结合参数模型和非参数模型来描述重建问题,我们提供了一般表达式可用于所有有效的反变换模型的解决方案。这种方案允许我们分割保护存在的方向场同时预测丢失的未知部分的结构。我们还开发了基于脊线拓扑特征的一些先验信息来估计丢失的方向结构的算法。我们的统计实验表明我们提出的基于模型的算法能有效的恢复指纹的方向场并应用于指纹匹配,这样重大的提高了局部指纹识别其他模块性能。     

波导中入射脉冲的重建

本文用时域有限差分算法给出了波导中入射场的重建方法，研究了波导中脉冲传播的吸收边界条件。用本文的方法，只要测量出波导出口面上任一位置的场随时间的变化曲线，即可实现入射场的精确重建。     

声学法电站锅炉温度场重建算法的研究与比较

为了声学法电站锅炉温度场测量的需要，重点沦述了一种利用正则化方法对电站锅炉炉膛温度场进行重建的算法，并与最小二乘法温度场重建算法进行了比较。该算法与最小二乘法温度场重建算法的主要区别是通过在温度场重建中加入火焰先验信息，提高测量数据较少时温度场的重建精度，通过仿真考察了该算法与最小二乘法算法对不同温度分布函数的重建效果，结果表明该算法比最小二乘法温度场重建算法具有较高的重建精度，用该算法可通过较少测量数据快速而较高精度地实现电站锅炉炉膛二维温度场的重建。     

A new pulse sequence for "fast recovery" fast-scan NMR imaging

This paper describes the "fast recovery" (FR) method for fast NMR imaging. The FR method combines a sequence of four RF pulses-alternating selective 90 degrees nutation pulses and nonselective 180 degrees pulses-with a gradient field pulse sequence which includes "spoiler" pulses to destroy the coherence between successive sequence cycles. We use the 2-D backprojection method of image reconstruction, but other imaging methods could be applied. The paper analyzes the behavior of the macroscopic magnetization-compares the FR method with other methods and proposes "figure of merit" expressions for relative signal-to-noise (S/N) ratios, scan time reduction ratios, and image contrast-and presents experimental results, including backprojection image reconstruction 2-D images and computed T1 and T2 images. For the FR method, in theory and practice, we find that, after each scan sequence cycle, magnetization is restored to equilibrium quickly and exactly; scan time can consequently be less than a tenth that for the saturation recovery method without any penalty in signal-to-noise ratio. Image contrast is even higher than that of the SR method, and compromise "optimum" sequence (interpulse timing) parameters give high image contrast for a wide range of tissue T1 and T2 (spin-lattice and spin-spin relaxation time) values.     

声场全息重构方法与实验研究

声场全息重构是通过近场声全息重构声源的声辐射特性的一种声场反演方法,是近年来的研究热点问题.基于近场声全息声场重构模型,研究声场全息重构方法;再运用LabVIEW虚拟仪器软件平台,开展了传声器阵列各通道标定校准、数据采集、全息面复声压的获取和声场可视化等声场全息重构实验研究.实验结果表明,声场全息重构实验具有较高的定位精度,同时也验证了声场全息重构方法的有效性和实用性.     

基于L曲线法的超声CT正则化参数优化

超声逆散射成像图像重建反问题常常是不适定的。此种情况下,仅使用最小二乘法不能保证获得满意的介质分布图像重建结果,因此使用Tikhonov和TSVD正则化算法来产生适当的解。正则化参数的合适选取对图像重建至关重要,其对重建质量和计算速度都有影响,本文采用L-曲线准则确定相应的正则化参数。经实验验证:基于L-曲线法可以快速找到最优正则化参数,TSVD法与Tikhonov正则化方法相比,提高了图像重建质量,且适用范围广。     

基于CS理论的“非盲式”带宽扩展算法研究

提出一种基于压缩感知的"非盲式"带宽扩展算法,并利用"盲式"带宽扩展模块以进一步改善算法的性能。主客观测试结果表明,基于压缩感知的"非盲式"带宽扩展算法能够实现音频信号的高频重建,且在满足信号完美重建的条件下,重建音频质量要优于AMR-WB+中的带宽扩展算法。     

基于线性预测分析和差分变换的语音信号压缩感知

在压缩感知研究中,信号在不同变换下的稀疏域好坏是影响信号重构性能的重要因素。该文基于语音信号的线性预测分析(LPC),提出一种结合了LPC分析和差分变换的语音稀疏化联合变换方法,通过正交匹配追踪算法(OMP)优化算法重构语音信号,与FFT和LPC两种稀疏化方法进行了对比分析。实验表明,在压缩比大于0.4时,联合变换法重构的语音信号性能明显优于另外两种方法。也即在相同重构性能并兼顾语音质量的情况下,联合变换法具有较小的压缩比,因而具有较好的压缩性能。采用PESQ语音质量评测方法对3种稀疏化算法重构的语音进行平均意见值(MOS)对比,联合变换法也具有较好的性能。     

基于配准的肺4D-CT图像超分辨率重建

肺4D-CT数据在肺癌治疗中有重要意义.但肺4D-CT数据纵向(Z方向)分辨率低,为显示正确比例图像需进行插值运算,由此带来图像的模糊.本文提出了一种基于Active Demons配准的超分辨率重建技术来提高肺4D-CT图像分辨率.我们将不同相位同一位置的低分辨率图像视为不同"帧"图像.首先采用Active Demons配准方法得到不同"帧"图像之间的运动估计;而后采用凸集投影(Projection Onto Convex Set,POCS)超分辨率算法重建高分辨率肺图像.实验结果表明,与三次样条插值和反投影方法相比较,我们的方法能得到更清晰的肺图像,明显增强图像结构.     

Least-Square NUFFT Methods Applied to 2-D and 3-D Radially Encoded MR Image Reconstruction

Radially encoded MRI has gained increasing attention due to its motion insensitivity and reduced artifacts. However, because its samples are collected nonuniformly in the $k$-space, multidimensional (especially 3-D) radially sampled MRI image reconstruction is challenging. The objective of this paper is to develop a reconstruction technique in high dimensions with on-the-fly kernel calculation. It implements general multidimensional nonuniform fast Fourier transform (NUFFT) algorithms and incorporates them into a $k$-space image reconstruction framework. The method is then applied to reconstruct from the radially encoded $k$-space data, although the method is applicable to any non-Cartesian patterns. Performance comparisons are made against the conventional Kaiser–Bessel (KB) gridding method for 2-D and 3-D radially encoded computer-simulated phantoms and physically scanned phantoms. The results show that the NUFFT reconstruction method has better accuracy–efficiency tradeoff than the KB gridding method when the kernel weights are calculated on the fly. It is found that for a particular conventional kernel function, using its corresponding deapodization function as a scaling factor in the NUFFT framework has the potential to improve accuracy. In particular, when a cosine scaling factor is used, the NUFFT method is faster than KB gridding method since a closed-form solution is available and is less computationally expensive than the KB kernel (KB griding requires computation of Bessel functions). The NUFFT method has been successfully applied to 2-D and 3-D in vivo studies on small animals.      

远场法重现近场同轴全息图

采用近场方式记录的同轴全息图重现时受孪生像的影响比较严重;采用远场方式记录的同轴全息图重现时几乎不受孪生像的影响。为了提高成像分辨率,人们采用近场方式记录软X射线同轴全息图,本文利用计算机实现近场全息图的远场法重现。模拟实验证实了方法的可行性。     

油气水多相流电容层析成像灵敏场仿真研究

针对准确测量油气水多相流各分相含量的问题,采用了电容层析成像技术完成油气水多相流各分相含量测量。通过仿真分析了采用有限元分析方法的电极间的灵敏度特性,探讨了测量中的"软场"特性;结合灵敏度的分析,对单元滤波图象重建进行了仿真对比,得到单元滤波对图像重建有很大的改善。说明采用电容层析成像技术测量各分相含量的方案是可行的。