局部FBP图像重建算法的研究

为了减少X射线对人体的伤害,局部(感兴趣区域,ROI,Region of Interest)图像重建算法成为人们研究的重点之一。首先,本文详细介绍了两种FBP算法的基本思想;其次,只用过ROI(或ROI加部分局部区域外)的投影数据进行相应区域图像的重建,会引起重建图像的边缘误差,文中结合边缘的投影数据延拓为相应沿径向未知投影数据的方法改进了重建图像的边缘误差,实验结果说明了此方法的有效性。最后,从算法的重建过程入手,只重建ROI那一部分,并将这一思想应用于FDK算法、Feldkamp-type-VOI算法、Katsevich算法,并进行了计算机模拟仿真实验,仿真实验结果验证了此方法的可行性。

锥束工业CT中Feldkamp重建算法的快速实现

锥束工业CT常采用Feldkamp算法进行图像重建,其计算复杂度为O(N4),在普通微机上重建异常耗时。为提高其重建速度,提出了一种利用对称性并结合递归技术的方法来减少该算法的反投影运算量。在普通微机上检验了该方法的重建速度及重建质量。研究表明该方法可使重建速度提高约32倍,且不会引入新的重建误差,实现了在普通微机上的快速重建。

基于小波变换的滤波反投影算法

滤波反投影算法是Ｒａｄｏｎ 逆变换最常用的一种数值计算方法，在ＣＴ技术和信号处理中得到了广泛的应用。本文把小波变换应用于滤波反投影算法中，给出了一种用小波变换对投影数据作滤波处理的方法，这种方法与常规方法比较，具有精度高，抗噪能力强，参数易于选取等优点。文中给出了模型和实际地震资料处理实例，证明了该方法的有效性。

面向像素的并行快速后向投影算法

针对后向投影算法运算量大和实时性差的问题,该文在图形处理器的并行处理架构下,结合时域快速后向投影算法,提出了面向像素的并行快速后向投影算法。该方法距离向根据分辨率要求进行划分并分配并行线程,方位向聚焦则通过多级子孔径合并与图像分裂技术来降低运算量。通过比较该文算法、全局后向投影算法和距离多普勒算法的理论计算量、成像时间和加速比可以看出,该文算法的运算速度比后向投影算法大大提高。三种算法针对实测数据成像时间与成像效果的对比验证了该文算法的有效性和工程实用价值。

星地双基合成孔径雷达聚束模式快速BP算法

该文提出了一种应用于双基合成孔径雷达聚束模式的快速反向投影(FBP)算法,该算法在距离向压缩上使用地面接收器的同步信道作为回波信号的距离向匹配滤波器,在方位向压缩上采用2次相位校正降低快速BP算法中的近似误差对成像造成的影响,算法的计算复杂度为O(N^(2.5))。最后利用仿真数据和实测数据在图形处理器(GPU)上对该算法进行了验证。

基于FDK法的三维CT快速计算方法

在三维CT的图像重建过程中,单圆轨迹锥形束扫描是一种常用的方法,其算法普遍采用滤波反投影的形式(FBP)实现。由于滤波可以用FFT快速实现,因此反投影部分占据了计算的主要时间。论文提出同时从四个视角计算插值并作反投影累加,利用三角函数的周期性,减少传统算法中反投影阶段的乘法和正、余弦的计算次数,从而加快计算速度。分析和实验结果表明该方法对减少反投影计算所需的时间是行之有效的。

一种快速的扇束CT滤波反投影重建算法

提出了一种用于扇束CT(计算机断层扫描)重建的快速滤波反投影算法。这种算法是传统标准滤波反投影(FBP)重建算法的加速形式,主要通过减少投影数量然后重建子图像来实现。实验结果表明:对于一幅512×512图像,这种算法可以将重建过程加速40倍以上,并且不会引入明显的图像误差。这种算法也适应于多层螺旋三维重建,并且可以延伸用于三维锥形重建。

一种适用于条带SAR的快速后向投影算法

各类BP的快速算法通过子孔径合成的方式降低相近孔径间的数据冗余,减少成像计算量,然而这些快速算法大多只针对聚束SAR成像。为了实现条带SAR的高效率精确成像,该文通过聚束SAR和条带SAR的子孔径合成分析,指出条带SAR在子孔径合成中存在的孔径积分变化和角域欠采样现象,并提出一种基于线性成像网格的快速后向投影(FBP)算法。通过条带SAR的点目标仿真和实测数据实验,从成像质量和成像效率两个角度验证了该算法的有效性。