[發明專利]一種提高背景清晰度的高精度圖像重建方法

在審

• 申請號: 202110187974.5
• 申請日: 2021-02-18
• 公開（公告）號: CN112802147A
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 施成成;張波;魏國棟;王蕾;亓震
• 申請（專利權）人: 施成成
• 主分類號: G06T11/00
• 分類號: G06T11/00
• 代理公司: 新鄉市平原智匯知識產權代理事務所(普通合伙) 41139
• 代理人: 吳超

1.一種提高背景清晰度的高精度圖像重建方法，其特征在于具體步驟為：

步驟一：首先求解相對邊界測量電壓值和靈敏度矩陣，采用相鄰激勵的方式，在電極中注入激勵電流得到邊界測量的空場電壓U₁，當場域中有目標物時，測量得到的邊界電壓即為滿場電壓U₂，放入目標物的滿場電壓U₂和不包含目標物的空場電壓U₁做差值得到相對邊界測量電壓值U，即：U＝U₂-U₁，然后結合靈敏度理論，通過計算得到靈敏度矩陣，計算公式為：式中，A_ij是第j個電極對對第i個電極對的靈敏度系數，φ_i，φ_j分別為第i個電極對及第j個電極對在激勵電流為I_i，I_j時的場域電勢分布，上述計算得到的所有的靈敏度系數A_ij共同組成靈敏度矩陣A；

步驟二：相對邊界測量電壓值與電導率分布的關系是非線性的，可表示為f(σ)＝U，式中，σ表示電導率，將相對邊界測量電壓值與電導率分布的非線性形式轉化為線性形式AgΔσ＝ΔU，式中，Δσ為電導率的擾動值，ΔU是電導率變化引起的電壓差值的變化，可用成像灰度值表示，即線性形式AgΔσ＝ΔU進一步表示為Ag＝U，式中g表示成像灰度值；

步驟三：根據步驟二得到的相對邊界測量電壓值與電導率分布的線性形式，可建立電阻層析成像的目標函數I為：通過對目標函數I極小化，可得到其求解模型為然后在目標函數I的基礎上建立目標函數II：為待求的成像灰度值，通過對目標函數II極小化，可得到其求解模型為是最終用于成像的最優成像灰度值，p表示指數參數，α是優化參數I，可以校正全局最優解的結果，根據得到的求解模型，再結合相對邊界測量電壓值U和靈敏度矩陣A，得到目標函數I的求解結果目標函數II的求解形式表示為：是限定函數，表示為U是相對邊界測量電壓值，表示閾值范圍內的最小值，其中

步驟四：根據步驟三中目標函數I和目標函數II的求解形式，最優成像灰度值的算法過程如下：(1)初始化：給定初值g₀，α＝0.2，(2)更新初步變量(3)更新優化后成像灰度值(4)判斷迭代是否符合迭代終止條件或者是否達到最大迭代次數，若是，則迭代終止，將得到的作為最優成像灰度值若否，設置k＝k+1并跳回步驟四的第(2)步，繼續迭代求解；

步驟五：根據步驟四得到的最優成像灰度值進行成像。