[發明專利]一種基于代數迭代法的圖像快速局部重建方法

在審

• 申請號: 201811172617.6
• 申請日: 2018-10-09
• 公開（公告）號: CN109389575A
• 公開（公告）日: 2019-02-26
• 發明（設計）人: 常征
• 申請（專利權）人: 山東理工大學
• 主分類號: G06T5/50
• 分類號: G06T5/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及圖像重建領域，具體為一種基于代數迭代法的圖像快速局部重建方法。本發明通過引入基準圖像，并利用待重建圖像和基準圖像的投影差值作為投影數據，確定待重建區域，使待重建區域顯著縮小，同時使得權影響系數矩陣的規模大幅減小，從而使計算規模大幅減小，達到快速圖像重建的目的。

技術領域

本發明涉及圖像重建領域，具體為一種基于代數迭代法的圖像快速局部重建方法。。

背景技術

目前，圖像重建技術廣泛地應用于醫學、航空航天等多個領域。圖像重建算法主要包括反投影算法和迭代算法。反投影算法應用廣泛，成像速度快，可以實時檢測，但是成像性能較差，圖像分辨率較低。而迭代算法的成像效果好，圖像分辨率高，但迭代算法是通過迭代法逐漸獲得重建圖像結果，不同迭代算法的收斂速度不同，其中有些迭代算法的收斂速度很慢，導致成像速度達不到實際中的應用要求。尤其是在在線實時檢測過程中迭代算法無法達到快速檢測的應用要求。

發明內容

本發明提供一種基于代數迭代法的圖像快速局部重建方法，在保證成像效果的前提下，加快圖像重建速度，以滿足圖像快速重建的目的。

為實現上述技術目的，本發明采取的技術方案為，一種基于代數迭代法的圖像快速局部重建方法，包括如下步驟：

第一步：利用投影測量系統，獲取基準圖像的投影數據；

第二步：利用投影測量系統，獲取待重建圖像的投影值數據；

第三步：利用待重建圖像的投影數據和基準圖像的投影數據曲線差異，確定待重建圖像和基準圖像存在差異區域，并確定待重建局部區域；

第四步：建立待重建局部區域的權影響系數矩陣，以使權影響系數矩陣規模大幅度減小；

第五步：利用待重建圖像和基準圖像的投影數據差，采用代數迭代算法重建待重建區域；

第六步：將重建結果疊加到基準圖像上，即可得到待重建圖像，從而完成圖像重建。

進一步地，待重建圖像與基準圖像具有相同尺寸及分辨率，且待重建圖像只有某個或某幾個局部區域與基準圖像存在差異。

進一步地，待重建圖像的投影數據和基準圖像的投影數據曲線做差，所獲取的投影數據差曲線只在少數投影數據點的值不為零，而大部分投影點的值為零。

進一步地，在確定待重建圖像與基準圖像存在差異區域時，采用2個或2個以上投影方向的投影數據差曲線來進行判定，并且該2個或2個以上投影數據方向的方向角間隔盡可能在0-180度范圍內均布，以使差異區域盡可能接近真實情況。而且所使用的投影方向數越多，所確定的差異區域越接近真實情況，待重建區域越小。

進一步地，利用待重建局部區域構建權影響系數矩陣，并以待重建圖像投影數據與基準圖像投影數據差作為投影數據，對待測區域進行重建，使待求解方程數和像素數大幅度減少。

本發明通過引入基準圖像，并利用待重建圖像和基準圖像的投影差值作為投影數據，確定待重建區域，使待重建區域顯著縮小，同時使得權影響系數矩陣的規模大幅減小，從而使計算規模大幅減小，達到快速圖像重建的目的。

具體實施方式

為使本申請實施例的目的和技術方案更加清楚，下面將結合本申請實施例對本申請的技術方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例是本申請的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于所描述的本申請的實施例，本領域普通技術人員在無需創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本申請保護的范圍。本技術領域技術人員可以理解，除非另外定義，這里使用的所有術語(包括技術術語和科學術語)具有與本申請所屬領域中的普通技術人員的一般理解相同的意義。還應該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術語應該被理解為具有與現有技術的上下文中的意義一致的意義，并且除非像這里一樣定義，不會用理想化或過于正式的含義來解釋。