图像代数重建算法的并行性研究

针对CT图像重建中不完备投影数据重建问题,提出了基于迭代的代数重建(ART)算法。为了解决ART算法重建速度慢这一问题,文中采用计算机集群的并行加速处理技术,将投影角度均匀地分配给适当的多个CPU,再将多个CPU并行独立运行的重建结果进行加权平均。实验数据表明,图像重建速度提高近6倍(CPU个数为6),图像重建质量优于传统的串行重建质量,且提高了ART算法的实现效率。     

基于定点DSP的ART算法实现研究

数字信号处理器（DSP）在大量数据计算方面有明显的速度优势,为了提高CT ART算法的图像重建速度,提出基于定点DSP TMS320C6416的算法计算方案。该方案结合ART算法的原理,以及USB 2.0协议在数据传输和定点DSP在数据计算上的速度优势,通过CYPRESS的CY7C68001接口芯片,同时采用SDRAM作为数据缓存,进行DSP与PC机之间大量数据的正确高速传输;通过C语言编写DSP片内算法计算程序并对其进行优化,以降低图像重建时间。最终实验以SheppLogan头部剖析图为原始图像,进行重建算法计算,实验结果证实了方案的可行性。     

基于多水平系统的锥束ART算法

代数重建技术(ART)是X-射线CT图像重建的一种重要迭代算法,投影的访问顺序对其收敛速度有重要影响。1994年,Guan和Gordon提出了多水平访问系统(MLS),该系统在投影数为2的整数次幂时效果最好。针对MLS仅适用于[0,π)上的均匀投影的问题,将MLS推广到[0,2π)上,在特定的投影数情形下,分析投影数特点,提出了三等分方法,该方法对对称投影访问顺序进行了改进。仿真实验结果表明,推广后的两系统下的锥束ART算法在迭代中收敛速度都要快于随机访问系统(RAS)和顺序访问系统(SAS)下的锥束ART算法。     

一种改进的TV图像重建算法

针对当前稀疏角度下有限角图像重建过程中,边界部分出现伪影,降低了图像重建质量的缺陷。文中提出了一种新的ART+TV算法,该方法是在原始TV算法的基础上进行改进。原始TV梯度下降算法求解目标函数最小值时,使用固定函数作为目标函数,文中对其进行更改,采用带参数的目标函数,并对TV重建后的结果进行自适应步长修正,加速图像收敛。与传统的ART+TV算法相比,文中算法在不改变重建速度的基础上,且在少量迭代次数下,能重建出质量更高的图像,抑制图像伪影。     

改进的图像重建迭代算法

针对不完全数据图像重建问题,该文从积分方程角度提出一种改进的图像重建迭代算法(Im-proved Iterative Reprojection Reconstruction,IIRR),并证明其在范数下收敛。该算法的图像重建收敛速度和重建图像误差依赖于引入的参数因子、已知的投影数据与图像的先验信息。重建图像可以表示为由已知投影数据所构成图像的级数形式。数值模拟结果表明,IIRR算法在不完全数据的情况下具有较好的图像重建能力。     

基于图像分割技术的图像数字水印算法研究

针对数字图像水印技术,通过对闭运算得到的图像再进行开运算,使实验得到的图像区域较为完整,采用4×4的正方形结构元素,使得图像区域有更多的白色像素被置为黑色,对图像进行取反操作,能够对图像区域的非连通区域进行填充.希望能够利用精确的图像分割算法,实现对复杂版面的文档图像的有效切割,在一定程度上对图像数字水印的推广起到促进作用.     

重建高分辨率图像的实时串行迭代算法

提出了一种基于多帧低分辨率图像重建高分辨率图像的实时串行迭代算法，在得到与传统多帧算法图像质量相近的同时，大大节省了计算所需的存储空间，给出了该算法的收敛性的证明，计算机模拟结果表明该方法和实验的一致性，最后在一个实际系统验证该方法。     

局部FBP图像重建算法的研究

为了减少X射线对人体的伤害,局部(感兴趣区域,ROI,Region of Interest)图像重建算法成为人们研究的重点之一.首先,本文详细介绍了两种FBP算法的基本思想;其次,只用过KOI(或ROI加部分局部区域外)的投影数据进行相应区域图像的重建,会引起重建图像的边缘误差,文中结合边缘的投影数据延拓为相应沿径向未...     

电容层析成像图像重建算法对比

图像重建算法在电容层析成像技术的实际应用中起着至关重要的作用。针对图像重建算法的研究,文中将线性反投影法、奇异值分解法、代数重建算法、Landweber算法、Tikhonov正则化算法的基本原理进行对比。基于MATLAB仿真平台对4种多相流流型进行仿真,并从图像误差、相关系数、计算时间3个方面对比重建图像的效果。分析结果表明,直接算法的图像重建速度优于迭代算法,但其图像重建质量劣于迭代算法。     

基于有限角图像重建的两种迭代算法研究

针对有限角度投影数据的CT图像重建问题,本文介绍了两种迭代算法,其中主要介绍了基于最小化图像总变差的优化准则的迭代重建算法--TV算法,以及简单介绍了改进后的ART算法,该算法的基本思想是运用已知角度的投影数据来补全未知角度的投影数据,再用ART算法进行图像重建.最后用模拟的有限角度投影数据分别对这两种迭代算法进行了图...     

微波辐射计的SIR图像重建算法

提出了图像重建可以提高微波辐射计分辨率,并对图像重建的SIR算法原理进行了研究;从采样间隔和迭代次数两方面分别对图像含噪声和不含噪声两种情况进行仿真验证.结果表明,SIR算法是一种有效的图像重建算法.     

压缩感知图像重建算法的研究现状及其展望

主要介绍压缩感知图像重建算法的国内研究现状和国外研究现状,并探究核磁共振图像重建、分块压缩感知图像重建、基于傅里叶域采样的图像重建以及非局部正则化的图像重建等压缩感知图像重建算法发展方向,以期为相关技术人员提供信息支持。     

扫描隧道显微镜图像重建的研究

在扫描隧道显微镜轮廓测量过程中,探针自身的几何形状会混入测量结果中,从而造成相应的测量误差。本文提出了根据对标准样品的测量结果,反算出探针的几何形状的算法,并应用于实没图像示解出探针的几何形状。在求得探针的几何形状后,文中推导了去除探针几何形状造成的误差,对扫描隧道显微镜图像进行重建的算法,并对实测样品进行了处理。结果表明上术坷有效地减少小探针自形状造成的测量误差。     

RGB格式彩色图像重建算法的研究

从原始图像到最终形成的真彩色图像的变换过程,称为彩色图像重建。介绍了几种现在常用的彩色图像重建技术的插值算法,提出了一个改进的彩色图像重建的算法。通过MATLAB仿真比较重建图像的质量,发现用改进的算法重建的图像质量比其他算法重建的图像质量要好。     

有关ART算法中松驰因子的研究

代数重建方法 (ART)是一种迭代的图像重建算法,图像重建的关键在于重建质量和重建速度,而松弛因子是影响这两者的一个重要因素。主要研究的是在不同投影角度数下,不同噪声环境中如何选取合适的松弛因子来提高图像重建的质量。选取了一系列松弛因子函数在上述条件下利用计算机进行仿真实验,并对比分析实验数据。实验表明,在不同条件下松弛因子的选择有所不同,合适的松弛因子可以极大改善重建质量。     

基于改进Gauss-Newton的电容层析成像图像重建算法

 针对电容层析成像技术中的"软场"效应和病态问题,在分析Gauss-Newton算法基本原理的基础上,提出了一种基于Gauss-Newton新的电容层析成像算法,采用奇异值分解定理对算法的稳定性进行了证明.在此基础上探讨了ECT应用该算法的可行性,算法满足收敛条件且重建图像误差小.仿真和实验结果表明,该算法和LBP、Landweber和共轭梯度算法相比,算法兼备成像质量高、稳定性好等优点,为ECT图像重建算法的研究提供了一个新的思路.     

圆锥扫描机制下的红外图像帧重建仿真研究

重点研究了圆锥扫描机制下,红外图像帧重建的仿真实现.在简要介绍圆锥扫描机制下基于变行频采样机理和红外图像完整重建技术的基础上,进行了大量的重建图像仿真研究.作为示例,文中列出第1、3、5、7、9场的扫描数据图像及其相应的场重建图像.从图像仿真结果可以看出这种技术能够完成红外图像的重建,重建的红外图像具有较高的分辨率,能够充分利用红外器件获得的扫描数据和相应的空间信息.     

基于RBF网络图像表示的CT重建算法研究

本文提出一种基于径向基函数(Radial Basis Function-RBF)神经网络图像表示实现对计算机断层成像装置不完备投影数据的重建方法,并分析了方法的计算效率、重建质量和适用范围.该方法采用RBF神经网络表示断层图像,降低了问题的计算规模,并通过ART(Algebraic Reconstruction Technique)迭代算法重建出断层图像.在模拟实验中,我们将本方法与FBP、ART的重建图像算法进行了比较.实验结果表明所提出的方法其重建质量和计算效率都有明显地改进.     

基于视觉传达技术的三维图像重建系统研究

三维图像重建是当前图像处理领域的研究热点,为了解决传统重建系统存在重建效率、精度均低的问题,以提高三维图像重建效果为目标,设计了基于视觉传达技术的三维图像重建系统。首先分析了三维图像重建的系统功能框架,然后对系统的主要子模块:图像解析模块、图像预处理模块、三维可视化模块进行了详细设计,最后在相同环境与传统三维图像重建系统进行了仿真对比实验。实验结果表明,基于视觉传达技术的三维图像重建精度高,而且提高了三维图像重建效率,三维图像重建整体效果要明显优于传统三维图像重建系统,具有更高的实际应用价值。