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％。     

修改的联合代数迭代法及其在图像重建中的应用

少数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,本文提出了一种基于联合代数迭代法的改进算法,该算法将射线穿过像素的长度和像素的灰度综合考虑进迭代公式,有效地抑制了联合代数迭代法的边缘效应,使得重建精度大大提高,并且可以很好地应用于少数投影重建。     

Moiré层析迭代算法改进

应用自开发的Moiré层析算法重建轴对称流场,以检验层析算法的有效性.根据Moiré偏折的光学原理,以及层析的数学、物理意义,研究开发了Moiré偏折层析程序.采用基本代数迭代算法(Algebraic Reconstruction Technique:ART)及自研发的简单自相关代数迭代重建算法(Simple Self-correlative Algebraic Reconstruction Technique:SSART),应用Moiré偏折层析程序模拟重建了轴对称流场.结果发现,本工作开发的Moiré层析程序,采用SSART迭代算法能够较精确地重建正、负向轴对称流场,较采用ART迭代技术有较大的改进.     

Reconstructing non-ideal-bordered field by simple self-correlative algebraic reconstruction technique

A new algorithm for iterative reconstruction is suggested. It is named simple self-correlative algebraic reconstruction technique （SSART）. With numerical simulation experiments, SSART was applied in reconstructing a non-ideal-bordered field in order to test its reconstructive effect, For contrast, three current representative algebraic reconstruction（ARTs） including basic ART, simultaneous ART （SART） and modified SART （MSART） were simulated simultaneously. The calculated results and reconstructive accuracy are discussed with three kinds of error indexes, namely mean-square error （MSE）, absolute value error （AVE） and peak error （PE）. As the results, the indexes of reconstructive accuracy are much improved by the proposed SSART. The MSE and PE have been decreased by 63.6% on the order of magnitude 10-4 and 88.9% on the order of magnitude 0-2,respectively,compared to that of ART. It is concluded that SSART is one of the most super iterative reconstructing techniques.     

双极场逆Radon变换的数值模拟

对双极场（DPF）的逆Radon变换进行了数值模拟。采用加法代数重建迭代算法（ART）对含有正负值的DPF进行重建，迭代了500次。结果发现，迭代一直收敛，重建场与原场相似，包括峰的位置、方向和形状，但各个峰的高度都较原场相应的峰矮，重建区域的边界出现了明显的波动现象。与相应单极场（SPF）的重建误差作比较，结果发现，DPF的3种模拟误差都大于SPF相应的误差，其中均方误差（MSE）大10^-4数量级，绝对平均误差（AVE）、峰值相对误差（PE）分别大10^-3、10^-2数量级，说明同样条件下DPF的重建精度比SPF的小。     

噪声对大气痕量气体分布重建的影响

针对大气痕量气体浓度的二维分布重建中的噪声问题,采用数值模拟的方法研究了噪声对差分吸收光谱断层扫描技术重构大气痕量气体空间分布的影响,建立了噪声的模型,并研究了噪声对代数迭代重建算法(ART)和联合迭代重建算法(SIRT)两种重建算法的重建效果的影响,ART算法重建后,误差Ea 由0.1080降低到了0.0182; SIRT算法重建后误差Ea 由0.0476降低到了0.0102。结果表明,随着随机噪声的增加,重建图像变态程度越来越严重。由重建相对误差指标可以看出,随着信噪比的增加,重建相对误差越来越小。因此,在外场重建试验中应该尽量避免噪声。     

一种基于共轭梯度的正则化OT图像重建算法

文章基于OT扩散方程模型提出了一种正则化共轭梯度OT图像重建算法，通过引入图像熵和局部平滑函数为正则化项以克服重建问题中的病态特性。与简单的共轭梯度重建算法相比，重建图像的MSE值分别为0．4413^＊10^-4和0．4819^＊10^-4。研究表明，正则化的OT图像重建算法能有效降低重建中的病态性，提高图像重建质量。     

改进的联合代数重建法及其有限角投影重建

提出了一种基于联合代数重建法的改进算法（MSART）。该算法将穿过像素的射线长度和灰度值综合考虑进误差分配公式，有效地抑制了联合迭代重建法（SART）的边缘效应，使得重建精度大大提高。即使在少数投影有限角图像重建中，通过选择合适的投影方法，也能达到最大误差不大于5％，平均误差不大于1％的重建效果。     

一种基于共轭梯度最优化技术的三维时域扩散光学层析方法

扩散光学层析(DOT)中的图像重建是一个面向大参数集的非线性最优化问题,其标准求解方法为牛顿类迭代法,需要对整个Jacobian矩阵进行构建、求逆和存贮,这对大规模的三维问题是不可行的,为此常采用基于逐行线性逆策略的非创伤性填充(ART)技术,图像质量受到严重制约.采用共轭梯度算法,直接求解非线性目标函数梯度.可避免对Jacobian矩阵的操作,为有效降低步长因子求解引起的附加计算量,采用一维不精确搜索算法,通过对双非均匀目标体的平板模型进行模拟成像,与代数重建算法结果进行比较,表明共轭梯度法的重建质量、收敛速度和收敛性都优于ART算法.     

无人机编队飞行对海面辐射源定位的DSP解算

首先介绍了利用三架编队飞行无人机,对海面辐射源目标测时差定位的原理,给出了定位方程组;接着介绍了该定位方程组的解法——牛顿迭代法;重点介绍了该牛顿迭代法中逆矩阵的算法—简单代数法,该方法适于数字信号处理器（DSP）应用。文中总结了应用DSP解算海面辐射源位置的过程,论述了侦察设备零值的解决方法,并且结合解算实例,验证了求解过程和算法的正确性。     

频谱分析重建法与联合代数重建法的比较研究

本文论述了频谱分析重建算法的基本原理,同时从联合代数重建算法出发,推导出频谱分析重建算法的计算公式,证明了两种算法的等价性;模拟运算亦表明,新算法是可靠的.文章分析了两者的特点,并指出了它们的适用范围.     

Iteration compensation of inside fringe in reconstructing field with an opaque object

Aneffectivereconstructionalgorithmisessentialtoopticalcomputerizedtomography(OCT)forflowvisu alization[1,2].Thealgorithmissupposedtohavefast convergentrate,finestabilityandhighaccuracy.Fur thermore,itshouldbeabletotacklecomplexflowfields inpractice,whichi…     

Convergence of the simultaneous algebraic reconstruction technique (SART)

Computed tomography (CT) has been extensively studied for years and widely used in the modern society. Although the filtered back-projection algorithm is the method of choice by manufacturers, efforts are being made to revisit iterative methods due to their unique advantages, such as superior performance with incomplete noisy data. In 1984, the simultaneous algebraic reconstruction technique (SART) was developed as a major refinement of the algebraic reconstruction technique (ART). However, the convergence of the SART has never been established since then. In this paper, the convergence is proved under the condition that coefficients of the linear imaging system are nonnegative. It is shown that from any initial guess the sequence generated by the SART converges to a weighted least square solution.     

基于TDLAS的二维温度场分布反演软件设计

可视化的二维温度场分布反演软件对温度场重建分布起到了重要的作用。基于可调谐二极管激光吸收光谱(tunable diode laser absorption spectroscopy, TDLAS)技术,结合代数迭代算法(algebraic reconstruction technique, ART)和Python设计语言,在读取两组积分吸光度的基础上,设计了二维温度场分布的可视化软件。软件结合激光吸收光谱技术和计算机断层扫描方法,封装了二维温度场重建的算法,在此基础上,添加可视化的操作界面,实现二维温度场重建的原始分布和插值后的分布。针对高斯分布的重建,与原始分布进行比较,结果显示,中心区域温度值较高,边缘较小。结果表明,ART算法和TDLAS技术的结合能够很好地实现二维温度场的反演,克服了TDLAS视线测量的缺陷。     

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。