[發明專利]一種基于迭代自適應加權的有限視角光聲成像重建方法

有效

• 申請號: 201310302494.4
• 申請日: 2013-07-18
• 公開（公告）號: CN103345770A
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發明（設計）人: 田捷;劉振宇;彭冬;馬喜波;董迪;徐敏
• 申請（專利權）人: 中國科學院自動化研究所
• 主分類號: G06T11/00
• 分類號: G06T11/00;A61B5/00;A61B8/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 宋焰琴

1.一種基于迭代自適應加權的有限視角光聲成像重建方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟1，重建圖像初始化；

步驟2，計算加權系數；

步驟3，計算模擬信號；

步驟4，計算信號殘差；

步驟5，計算重建圖像；

步驟6，計算模型誤差，設置迭代終止條件。

2.根據權利要求1所述的方法，所述步驟1包括采集光聲信號的預處理，重建圖像的離散化，以及計算信號與圖像像素之間的關系。

3.根據權利要求2所述的方法，其中采集光聲信號的預處理包括對采樣數據的選取和濾波，預處理后的采集光聲信號p(r₀,t)的總數表示為M=m×k，m為投影位置個數，k為每個位置的數據長度，濾波完成對采集信號中高頻噪聲的預處理。

4.根據權利要求2所述的方法，其中重建圖像的離散化具體為：

在重建區域上疊加一個N×N方格網，每一個網格內像素值相同，用A⁽ⁿ⁾表示第n像素的像素值。

5.根據權利要求2所述的方法，其中計算信號與圖像像素之間的關系包括投影矩陣和反投影矩陣的計算：

投影矩陣用來表示圖像像素值A⁽ⁿ⁾對計算機模擬光聲信號p的貢獻，用p^(j)表示第j個計算機模擬光聲信號，計算關系如下：

Σn=1N2wjnA(n)=p(j)j=1,2,···,M]]>

其中w_jn表示第n像素值A⁽ⁿ⁾對第j個計算機模擬光聲信號p^(j)的貢獻值，w_jn按以下方式計算：把投影弧線看成寬度為τ，間隔為0的弧線束，w_jn表示第n像素與第j條弧線相交的面積的近似值，將w_jn按信號采集順序排列組成離散投影矩陣P；

反投影矩陣用來表示計算機模擬信號p對重建圖像像素值A⁽ⁿ⁾的貢獻值，計算關系如下，對于任意的1≤j≤M有：

其中，Q_nj表示反投影矩陣Q中第n行的第j個元素，j是信號個數索引指標，n是圖像像素索引指標，(x_n,y_n)是重建光聲圖像的像素坐標，(x₀,y₀)是信號采樣位置坐標，c是聲速，f是信號采集的頻率，mod表示取余數運算。