基于邻点变差和的电学层析成像正则化重建方法技术
Regularized reconstruction method of electrical tomography based on adjacent point variation sum
The invention relates to a neighbor based on the variation and the electrical tomography regularization reconstruction method, the electrical tomography problem as a linear ill posed problem, where A is the sensitivity matrix, B is the relative boundary measurement vector, X vector and imaging gray field material electrical properties distribution of the corresponding values. Called the solution vector, which is characterized in that the absolute value of electrical characteristics of all adjacent pixels quantity difference sum as the regularization function, using Newton Raphson iterative method for solving x complete the calculation, obtain the reconstruction image.
【技术实现步骤摘要】
基于邻点变差和的电学层析成像正则化重建方法
本专利技术属于电学层析成像
，涉及一种利用L1正则化方法实现图像重建的方法。
技术介绍
电学层析成像技术(ElectricalTomography，ET)是自上世纪80年代后期出现的一种新的基于电特性敏感机理的过程层析成像技术，它的物理基础是不同的媒质具有不同的电特性(电导率/介电系数/复导纳/磁导率)，通过判断敏感场内物体的电特性分布便可推知该场中媒质的分布情况。电学层析成像技术主要包括电阻层析成像(ElectricalResistanceTomography,ERT)、电容层析成像(ElectricalCapacitanceTomography,ECT)、电阻抗层析成像(ElectricalImpedanceTomography,EIT)和电磁层析成像(ElectricalMagneticTomography,EMT)。电学层析成像在多相流及生物医学领域有广泛的应用前景，可以实现长期、持续监测。电学层析成像逆问题(即图像重建问题)求解具有非线性。通过线性化处理，可以将问题转化为线性逆问题求解。针对逆问题求解的不...
【技术保护点】
一种基于邻点变差和的电学层析成像正则化重建方法，将电学层析成像问题看做一个线性不适定问题Ax＝b，其中A为灵敏度矩阵，b为相对边界测量值向量，x为与场域物质电特性分布对应的成像灰度值向量，称其为解向量，其特征在于，以所有相邻像素点的电特性量差的绝对值总和作为正则化函数，使用Newton‑Raphson迭代方法求解x，完成计算获取重建图像，步骤如下:(1)根据对被测场域的测量，获取重建所需的相对边界测量值向量b和灵敏度矩阵A；(2)建立如下的TDN正则化的目标函数：
【技术特征摘要】
1.一种基于邻点变差和的电学层析成像正则化重建方法，将电学层析成像问题看做一个线性不适定问题Ax＝b，其中A为灵敏度矩阵，b为相对边界测量值向量，x为与场域物质电特性分布对应的成像灰度值向量，称其为解向量，其特征在于，以所有相邻像素点的电特性量差的绝对值总和作为正则化函数，使用Newton-Raphson迭代方法求解x，完成计算获取重建图像，步骤如下:(1)根据对被测场域的测量，获取重建所需的相对边界测量值向量b和灵敏度矩阵A；(2)建立如下的TDN正则化的目标函数：其中λ＞0是正则化系数，||·||为欧几里得范数，L是一个稀疏矩阵，每一行对应着场域内的一对相邻点，每一行仅有两个元素且互为相反数；利用近似上述的目标函数，其中k为矩阵L的行数，i为从1到k的计数整数，β＞0为微小的可调参数；(3)使用线性反投影法对逆问题进行求解，得到的粗略解作为迭代的初值x0，设置迭代次数N，求解精度eps；(4)利...
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