[發(fā)明專利]一種目標(biāo)函數(shù)準(zhǔn)確限定支配的圖像重建方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110187979.8
• 申請(qǐng)日: 2021-02-18
• 公開（公告）號(hào): CN113034633B
• 公開（公告）日: 2022-11-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 施艷艷;王萌;楊林;劉文強(qiáng);楊新偉;李奇峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河南師范大學(xué)
• 主分類號(hào): G06T11/00
• 分類號(hào): G06T11/00
• 代理公司: 新鄉(xiāng)市平原智匯知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 41139
• 代理人: 路寬

1.一種目標(biāo)函數(shù)準(zhǔn)確限定支配的圖像重建方法，其特征在于具體步驟為：

步驟一：構(gòu)建電阻抗層析成像圓形空?qǐng)鲇颍瑢⒍鄠€(gè)電極均勻分布在圓形空?qǐng)鲇虻倪吔缣帲ㄟ^(guò)相鄰激勵(lì)的方式，在電極中注入激勵(lì)電流得到邊界測(cè)量的空?qǐng)鲭妷篣₁，結(jié)合靈敏度理論，通過(guò)計(jì)算得到靈敏度矩陣，計(jì)算公式為：式中，A_ij是第j個(gè)電極對(duì)對(duì)第i個(gè)電極對(duì)的靈敏度系數(shù)，φ_i，φ_j分別為第i個(gè)電極對(duì)及第j個(gè)電極對(duì)在激勵(lì)電流為I_i，I_j時(shí)的場(chǎng)域電勢(shì)分布，計(jì)算得到的所有的靈敏度系數(shù)A_ij共同組成靈敏度矩陣A，當(dāng)場(chǎng)域中有目標(biāo)物時(shí)，測(cè)量得到的邊界電壓即為滿場(chǎng)電壓U₂，放入目標(biāo)物的滿場(chǎng)電壓U₂和不包含目標(biāo)物的空?qǐng)鲭妷篣₁做差值可得到相對(duì)邊界測(cè)量電壓值U，即U＝U₂-U₁；

步驟二：相對(duì)邊界測(cè)量電壓與電導(dǎo)率分布的非線性關(guān)系表示為f(σ)＝U，式中，σ是電導(dǎo)率，將相對(duì)邊界測(cè)量電壓值與電導(dǎo)率分布的非線性形式轉(zhuǎn)化為線性形式A·Δσ＝U，式中，Δσ為電導(dǎo)率的擾動(dòng)值，可用成像灰度值表示，即線性形式A·Δσ＝U進(jìn)一步表示為Ag＝U，式中g(shù)表示成像灰度值；

步驟三：根據(jù)步驟二得到的相對(duì)邊界測(cè)量電壓值與電導(dǎo)率分布的線性形式，可建立電阻抗層析成像的目標(biāo)函數(shù)I為：目標(biāo)函數(shù)I最小化可求解初步成像灰度值，其求解模型為為初步成像灰度值；建立目標(biāo)函數(shù)II為：為待求的成像灰度值，其求解模型為是最終求得的最優(yōu)成像灰度值，p表示指數(shù)參數(shù)，α是優(yōu)化參數(shù)I，可以校正全局最優(yōu)解的結(jié)果；

步驟四：根據(jù)步驟三中得到的求解模型，可得如下求解表達(dá)式：目標(biāo)函數(shù)I的求解式表示為：式中，上標(biāo)“T”表示轉(zhuǎn)置，g₀是設(shè)定初值，是優(yōu)化參數(shù)II，目標(biāo)函數(shù)II的求解式可表示為：是限定函數(shù)，可表示為U是相對(duì)邊界測(cè)量電壓值，表示閾值范圍內(nèi)的最小值，其中

步驟五：最優(yōu)成像灰度值的求解過(guò)程如下：(1)初始化：給定設(shè)定初值g₀，α＝0.2，(2)更新變量(3)更新優(yōu)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(dá)到最大迭代次數(shù)，若是，則迭代終止，將得到的作為最優(yōu)成像灰度值若否，設(shè)置k＝k+1并跳回步驟五的第(2)步，繼續(xù)迭代求解 ；

步驟六：根據(jù)步驟五得到的最優(yōu)成像灰度值進(jìn)行成像。