摘要：针对传统图像信号处理(ISP)算法繁琐的问题,基于可取代ISP算法的PyNET网络模型,提出一种端到端的RAW图像重建方法Py-CBAM。通过引入高效的注意力机制,并利用该机制对原有网络的多层级多尺度结构进行重设计,实现不同尺度特征的自适应加权,以较大程度提升图像重建的性能。实验结果表明,所提方法在公开的ZRR数据集上获得的峰值信噪比(PSNR)与PyNET方法相比提升了0.37 dB,结构相似度(SSIM)提升了0.0018。将ZRR数据集和新构建的NRR数据集联合对Py-CBAM重新训练后,PSNR和SSIM分别达到25.73 dB和0.9654。视觉效果上,所提方法解决了RAW图像重建时的噪声高与色彩失真、畸变等问题,增强模型在多场景不同光照环境条件下的重建能力;重建结果较为真实,视觉质量最优,在图像过曝和过暗区域视觉提升效果较为明显。

摘要：钛合金由于导热率低,在磨削过程中工件表面容易产生烧伤或裂纹。采用图像法进行在线表面烧伤识别时,受到磨削液等现场因素的影响,采集的工件图像存在运动模糊或者目标区域被遮挡等现象,影响深度学习模型的识别效果。针对现场图像受损的问题,采用对偶学习和跳跃连接的方法,设计生成对抗网络的生成器、判别器和损失函数,对细节信息进行修复,重建退化图像。试验结果表明,经过重建的钛合金磨削现场图像的峰值信噪比(peak signal to noise ratio,简称PSNR)平均值达到25以上,结构相似度(structural similarity,简称SSIM)平均值达到0.77以上。采用基于模型微调的方法对重建后图像进行烧伤识别,准确率达到90%以上。

摘要：为提高大型工业CT的图像重建速度,通过分析卷积反投影算法的特点,提出了一种并行计算方案。设计了一种基于SPMD(单指令集,多数据流)并行处理结构的可扩展的多DSP(数字信号处理器)并行计算系统模型。通过仿真实验,确定了系统设计的重要参数——DSP的数量的选择依据。仿真结果表明,利用这种模型,可以将重建的时间从100 s量级降低到1 s量级。这样就大幅度地提高了CT图像重建的速度,扩大了大型工业CT的运用范围。

摘要：工业计算机断层成像(CT)扫描大尺寸和高密度工件时,会出现穿不透、扫描角度有限导致的投影数据不完备、重建伪影严重等问题。基于此,提出一种将工件的CAD设计模型作为先验知识,来实现该类对象的有限角CT重建优质图像的方法。由工件CT扫描的断层位置计算CAD模型对应的分层位置,并得到模型的像素截面;根据CT系统X射线能量和模型中各部分材质,确定和生成一幅衰减系数图像,并将其配准到一幅零灰度图像中,得到先验图像;最后对扫描投影数据进行SART+TVM+PRIOR算法重建,得到重建图像。仿真实验和实际工件扫描实验的结果显示,加入先验图像后重建的图像质量要远远优于未加入先验图像的重建结果,边缘结构更加清晰,并极大地减少了伪影。

摘要：在荧光分子断层图像重建过程中,对于生物组织体内具有相同光学参数、相同深度,但不同体积的荧光团,重建出的荧光团光学参数存在较大误差。提出了一种基于体积补偿的荧光分子断层图像重建算法。该算法利用改进的迭代自组织数据分析技术(ISODATA),设计了初始聚类中心选择和初始期望聚类个数确定的方法,对预迭代的重建图像进行聚类分析。根据聚类得出的荧光团体积大小,设计了一种基于对数运算的体积权值系数计算方法,对重建的荧光光学参数进行非线性补偿。仿真实验结果表明,非线性补偿方法能够较好地修正因荧光团体积大小不一而造成的图像重建误差,显著提高重建图像的质量。

摘要：在2004年工作的基础上,利用Hakopian插值多项式的ChebyshevFourier分解形式,提出了一种重建二维图像的快速算法.该算法在重建时间上具有明显优势.此外,与传统的滤波反投影(FBP)方法相比,该算法还可以用于局部图像重建.仿真实验验证了该算法的有效性.

摘要：针对锥束ART算法重建速度慢的问题,提出了一种基于投影的三维射线与体素的快速遍历和求交算法。该算法将三维射线投影到两个互相垂直的平面上,通过计算投影线与投影平面的相交情况来确定三维射线穿过体素的索引及长度。利用该算法在图像重建过程中实时计算权因子,不仅节省了大量的内存空间,而且提高了投影和反投影运算的速度。基于该算法的特点,在重建过程中采用了一种按列优先的策略,减少了不必要的计算,大大提高了重建速度。仿真实验表明,该算法非常有效,与传统的Siddon算法相比取得了17倍以上的重建加速比。

摘要：针对电阻层析成像在气液两相层状流测量中会有电极被气相覆盖,无法正常重建图像的问题,提出基于有效数据和基于敏感场重建的两种气液两相层状流分布重建解决方法。基于有效数据直接重建方法是采用边界测量数据的幅值判断方法确定失效电极的数目和位置,进而对原始测量数据进行筛选,保留正常的测量数据对整个测量区域进行图像重建。基于敏感场重建的方法,是在判断出失效电极之后,将层状流的流动状态作为一种先验信息,去除失效电极包围的区域,图像重建只在有效电极包围的区域进行,从而减少了未知量的数目,期望达到提高重建图像的空间分辨率的目的。仿真与层状流实验结果证明了两种方法的有效性。

摘要：电阻层析成像（ERT）重建普遍借助基于灵敏度矩阵的正问题模型来实现。但ERT灵敏度矩阵病态严重,且传感器中心区域的灵敏度值远低于边缘区域的灵敏度值,给高质量的图像重建带来困难。针对上述问题,提出一种改进灵敏度矩阵的方法。用一个专门设计的阈值滤波器,增强中心区域的灵敏度,降低灵敏度矩阵的病态程度。仿真与实验结果表明,改进的灵敏度矩阵可显著降低正问题模化误差,有效地提高重建质量,使重建图像与真实分布更接近,因此方法有较大的实用价值。

摘要：正电子发射型计算机断层成像(PET)作为一种重要的临床影像技术,其图像重建技术非常重要.本文将γ光子飞行时间信息(TOF)加入到系统响应矩阵并提出基于TOF的图像重建算法.基于压缩感知原理,利用全变差和小波变换对图像进行稀疏化,以它们为正则项构建目标函数;并运用惩罚函数的方法将目标函数求解分解为二次优化和稀疏约束2个子问题,运用交替求解的方法逐一求解,降低了求解的复杂性.采用蒙特卡罗对Derenzo模型进行仿真重建并比较不同算法的成像效果,结果表明,加入TOF信息和利用稀疏约束能够更好地拟制噪声,图像重建效果优于传统算法.文中进一步研究了系统时间分辨率和时间采样间隔对图像重建的影响,结果表明,时间分辨率越高、时间采集间隔越短,重建效果越好.