不完全X光投影数据的代数重建算法研究

来源 :中国科学技术大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:songyang1988
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
X光投影技术自从上个世纪70年代以来获得了迅速的发展,可以检测出物体的二维、三维密度分布图像,以此来确定物体内部的几何结构、性质、位置、大小等,被国际无损检测界公认为最佳的无损检测手段。本文以国家自然科学基金重点项目“高速X光锥束三维成像与新型散射方法探测毒品/爆炸物的原理及应用研究”为背景,主要研究物体的重建算法,包括解析重建算法和代数重建算法两种形式。现行可实用的X光投影系统多采用完全投影数据的解析重建算法,而实际中由于要求快速的检查行李包裹通常很难检测到或者无法检测到完全的投影数据,该算法将无能为力,而代数重建算法则适合于不完全投影数据的重建,但其最大缺点是重建速度慢。 如何提高代数重建算法的重建速度,同时兼顾图像重建质量,一直是国际上许多学者追求的目标。为了达到这个目标,本文研究了二维平行束不完全投影数据下代数重建算法的图像重建速度和图像重建质量,并提出了一种基于POCS约束的代数重建算法,改进了图像的重建速度和重建质量。同时实现了三维锥束投影的代数重建算法,并利用Blob函数作为迭代栅格的基函数对物体的重建质量有了一定的改进。本文具体的工作包括以下几个方面: (1)分析了X光投影重建的研究现状,介绍了X光投影重建的物理数学基础,分析了射线束的三种扫描结构的优缺点。 (2)介绍了代数重建算法的原理,实现了ART算法的重建,并给出了图像重建质量的两套评价标准。 (3)提出了一种基于POCS约束的ART重建算法,改进了投影系数矩阵的计算,在反投影的过程中对不完全投影数据进行POCS约束重建,实验表明该算法与ART算法相比,图像重建的速度与重建的图像质量都得到很大的提高. (4)通过解析和离散两种方式获得了锥束模拟投影数据,研究了二维平行束不完全投影数据的重建,实现了三维锥束ART重建算法,并利用Blob函数作为迭代栅格的基函数改进了图像的重建质量。
其他文献
在目前全球能源危机和温室效应越来越严重的情况下,电动车(Electric Vehicle)以其无污染、低噪声、高效率、便于操作等优点,越来越受到人们的青睐。而无刷直流电机是近年来发展
在21世纪的今天,工业的专业化规模化发展日益成熟,手工业也随着科技的迅猛发展,慢慢被机械化自动化的工业设备所取代。而目前市面上的自动化仿真花制造设备十分稀少,且自动化程度很低,都是半自动化,安全性低,各个设备之间的连贯性低,故障率高,这些缺点导致了自动化仿真花制造设备的市场占有率很低,这与企业主对全自动设备的急切需求呈反比。本课题设计了一种仿真香皂花自动化生产线控制系统,完成了以PLC为核心的控制
学位
学位
本文应用这一技术,设计并实现了基于GSM短消息业务的地下水文监测系统。 本课题来源于西安市水务局。通过对项目需求及功能的分析,确定了系统方案,并依据总体设计要求完成了
调查表明,社会老龄化是全球面临的一个重要问题。伴随老年人人口的不断增长,与之相对应的老年人看护问题亟需解决。近些年,机器人技术的快速发展,使得越来越多的服务机器人开始走
在能源消耗日益增长、环境污染日渐严重的今天,研究可替代化石能源的新型绿色可再生能源,是解决能源危机的必由之路。风力发电是目前众多绿色可再生能源中最成熟、潜力最大的新型能源之一。因为电能的储存问题,现如今投入实际运行的大中型风力发电机组都采取并网运行方式,而且并网发电可以实现规模化经济效益,但由于风能的随机性、间歇性与多变性等因素,风电并网往往对电网造成冲击,也影响电网的电能质量。这限制了大规模风力
运动控制系统被广泛的应用在数控机床、航空航天、国防现代化等高技术领域中,以各种电机为执行部件的运动控制系统的研究开发与产品化工作十分活跃。因此,研制功能多样、开放
近些年来,随着系统设计复杂性的提高,各种系统错误在实际应用中层出不穷,其造成严重后果的事件也逐年增多。系统建模是如今众多系统设计所必不可少的一个环节,同时作为整个系
我国汽车检测行业经过二十多年的不懈努力,无论从检测技术、检测设备还是从检测标准等各方面都已经得到了长足的发展。目前,汽车检测行业的研究重点还是主要集中在检测技术和检
学位
蚁群算法(ant colony algorithm简称ACA)是最近几年才提出来的一种新型的模拟进化算法,它来源于对真实蚂蚁群体寻找从巢穴到食物源最短路径方法的模拟,体现了真实蚁群的协作