一种基于虚拟数据的轴对称参数分布图像重建方法

摘要

本发明提供一种基于虚拟数据的轴对称参数分布图像重建方法，包括以下步骤：利用覆盖被测参数分布场的单一视角投影，得到对应的投影测量值；使其它未被投影的视角，根据参数分布的轴对称特性，等效地获得对应的虚拟投影测量值；根据系数矩阵和投影测量值构建求解参数值的方程组；根据代数重建方法计算出每个网格中的参数值，进而得到轴对称参数分布图像。本发明的效果是系统结构简单，可靠性高，成本低，具有广泛的应用前景。

主权项

一种基于虚拟数据的轴对称参数分布图像重建方法，该方法包括以下步骤：步骤一，获取单一视角的投影测量数据：利用单一视角投影覆盖被测参数分布场，可以是扇形束投影或平行束投影，得到m个投影测量数据；步骤二，构建虚拟测量数据：共有n个视角投影覆盖被测参数分布场，n为奇数，其中一个视角的投影为真实投影，其他n‑1个视角的投影为虚拟投影，每个视角的投影所覆盖的投影角度相同，使n‑1个视角的虚拟投影所得到的虚拟投影测量值与m个真实投影测量值相同，总测量数据的个数为J，J＝m×n；步骤三，根据系数矩阵和投影测量值构建求解参数值的方程组：将被测区域划分为N个网格，对于第j束投影，投影测量值bj可以表示为： b j = Σ i = 1 N A ji x i ( j = 1,2 , · · · J ) - - - ( 1 ) 其中xi为第i个像素中的参数值，Aji表示第j束投影在第i个网格中的路径长度，则：b＝Ax    (2)其中A为Aji构成的维数为J×N的系数矩阵，x为构成xi的向量，b为构成bj的向量；步骤四，图像重建：根据代数重建方法求解(2)，得到x的表达式： x ( k + 1 ) = x ( k ) + λ b j k - A j k T x ( k ) | | A j k | | 2 A j k (3) j k = [ k - Int ( k J ) J + 1 ] 其中k为迭代次数，λ为松弛因子，Int代表取整算子，迭代的收敛性由相邻两次迭代计算得到x(k)和x(k‑1)差的模相对于x(k)模的变化Δ来监控，Δ可以表示为： Δ = | x ( k ) - x ( k - 1 ) | | x ( k ) | - - - ( 4 ) 当Δ≤0.1%时停止迭代，根据求得的x(k)可以重建轴对称参数分布场的图像。