[發明專利]一種目標函數準確限定支配的圖像重建方法

有效

• 申請號: 202110187979.8
• 申請日: 2021-02-18
• 公開（公告）號: CN113034633B
• 公開（公告）日: 2022-11-01
• 發明（設計）人: 施艷艷;王萌;楊林;劉文強;楊新偉;李奇峰
• 申請（專利權）人: 河南師范大學
• 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: 路寬

1.一種目標函數準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：構建電阻抗層析成像圓形空場域，將多個電極均勻分布在圓形空場域的邊界處，通過相鄰激勵的方式，在電極中注入激勵電流得到邊界測量的空場電壓U₁，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，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，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做差值可得到相對邊界測量電壓值U，即U＝U₂-U₁；

步驟二：相對邊界測量電壓與電導率分布的非線性關系表示為f(σ)＝U，式中，σ是電導率，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A·Δσ＝U，式中，Δσ為電導率的擾動值，可用成像灰度值表示，即線性形式A·Δσ＝U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，可建立電阻抗層析成像的目標函數I為：目標函數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；建立目標函數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；

步驟四：根據步驟三中得到的求解模型，可得如下求解表達式：目標函數I的求解式表示為：式中，上標“T”表示轉置，g₀是設定初值，是優化參數II，目標函數II的求解式可表示為：是限定函數，可表示為U是相對邊界測量電壓值，表示閾值范圍內的最小值，其中

步驟五：最優成像灰度值的求解過程如下：(1)初始化：給定設定初值g₀，α＝0.2，(2)更新變量(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并跳回步驟五的第(2)步，繼續迭代求解 ；

步驟六：根據步驟五得到的最優成像灰度值進行成像。