【摘 要】
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电容层析成像方法(ECT)是一种重要的断层扫描成像技术,在非接触式医学诊断、多相流成像等领域具有巨大的研究价值。其具有成像速度快,设备成本低的优点。但由于其应用设备通常存在传感器极板布置少,成像系统的成像效果较差,分辨率和精度较低的问题。本文在电容层析成像的原有成像算法基础上提出一种基于图像超分辨率的重建方法,取得了一系列的研究成果:(1)数据集分别采用人体头部仿真的高采样率图像做标签数据,用低采
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电容层析成像方法(ECT)是一种重要的断层扫描成像技术,在非接触式医学诊断、多相流成像等领域具有巨大的研究价值。其具有成像速度快,设备成本低的优点。但由于其应用设备通常存在传感器极板布置少,成像系统的成像效果较差,分辨率和精度较低的问题。本文在电容层析成像的原有成像算法基础上提出一种基于图像超分辨率的重建方法,取得了一系列的研究成果:(1)数据集分别采用人体头部仿真的高采样率图像做标签数据,用低采样率的图像数据做输入数据。改进了传统图像超分辨率算法训练中高清标签图像和降采样后的低清输入图像间图像信息差异小的问题,改善了直接迁移学习超分辨率算法时精度提升不大的问题。(2)采用较简单的IDN模块做特征提取,在保证ECT的轻量级优势的同时改善大部分超分辨率模型过深的设计导致的梯度消失的问题。同时也间接缓解了网络层数深度与过拟合之间的矛盾。(3)提出了一个新型的损失函数用于提高恢复精度。设计目标是在恢复图像的过程中,模型不能脱离输入的基础而无规则地生成高分辨率图像。同时,保证模型只修改高低采样率间有差异的地方,对无差异的地方减少修改。通过实验证明本文的方法对电容层析成像(ECT)图像重建可以获得更高的峰值信噪比(PSNR),在实验数据集上达到了 34 dB以上的效果。
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