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《融合多种先验信息的光学层析图像重建》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第30卷第3期光电子技术Vol.30No.32010年9月OPTOELECTRONICTECHNOLOGYSept.2010研究与试制融合多种先验信息的光学层析图像重建孟静,司广涛,赵景秀(曲阜师范大学计算机科学学院,山东日照276826)摘要:为克服光学层析成像的病态特性,将三种不同的先验信息模型引入到基于辐射传输方程的光学层析成像中,给出了对应于三种重建模型的重建算法,其中在线过程作为先验信息的重建算法中,提出一种神经网络优化算法。最后对这三种先验信息模型进行了综合比较和讨论,并在图像的平滑性、边缘保留特性、算法复杂性及重建效果方面对其进行定量比较,提出一
2、种分析平滑性的算子和一种基于梯度的衡量边缘保留特性的算子。实验证明基于三种先验信息模型的重建算法均能提高重建图像质量,其中,平滑先验模型的平滑效果最好,马尔可夫随机场模型有较好的边缘保留特性,线过程模型在平滑图像的同时可以更好地保留图像边缘,并且重建精度较高。关键词:光学层析成像;辐射传输方程;线过程;先验信息模型中图分类号:TP391.41文献标识码:A文章编号:1005-488X(2010)03-0154-05OpticalTomographyReconstructionwithMultiplePrioriInformationMengJing,SiGuangta
3、o,ZhaoJingxiu(SchoolofComputerScience,QufuNormalUniversity,RizhaoShandong276826,CHN)Abstract:Threekindsofprioriinformationmodelsareimportedintotheopticaltomographybasedontheequationofradiativetransferinordertoovercomeill-posedness.Specificreconstructionalgorithmscorrespondingtothemaregi
4、ven.Aneuralnetworkoptimizationapproachispresentedwhenthelineprocessisused.Comparisonandanalysisonreconstructedresultswithdifferentprioriitemsaregiven.Inordertoanalyzetheeffectofpriorinformationmodelsonreconstructedimages,quantitativecomparisonareconductedintermsofsmoothnessindex,edge-pr
5、eservedfeatureandalgorithmcomplexity.Asmoothnessoperatorandamathematicalmodelbasedonthegradientformeasuringedge-preservedfeatureareproposed.Experimentalresultsshowthatthequalityofreconstructedimagescanbeimprovedbytheseprioriitems.Itcanbeconcludedthatthesmoothnessofsmoothingmodelisbest;M
6、arkovrandomfieldhasabetteredge-preservedfeature;Thelineprocessmodelcanpreservebetterimageedgewhilesmoothingtheimageandachievinghigherreconstructionaccuracy.Keywords:opticaltomography;equationofradiativetransfer;lineprocess;prioriinformationmodel收稿日期:2010-06-12基金项目:国家自然科学基金资助项目(6087108
7、6);曲阜师范大学科研基金资助项目(XJ200809,XJ0733)作者简介:孟静(1977—),女,副教授,硕士生导师,主要从事生物医学成像及图像处理的研究;(E-mail:qfmj@163.com)司广涛(1977—),男,讲师,主要从事数据采集及信息处理的研究;赵景秀(1965—),男,副教授,硕士生导师,主要从事图像处理与模式识别的研究。第3期孟静,等:融合多种先验信息的光学层析图像重建155=cos(k),∃k=sin(k)。k,i,j表示在网格点(i,j)处引言方向为k时的角辐射率。式(2)给出了利用有限差分法计算k,i,j的
