[发明专利]一种三维电容层析成像的图像重建方法

权利要求书

1.一种三维电容层析成像的图像重建方法，其特征在于：该方法步骤如下：

步骤一：预先将J个极板分多层布置在被测区域周围，形成J极板电容层析成像传感器；将成像区域剖分为M个像素单元；测量各极板对间的电容值，获得N个电容值，N＝J(J-1)/2，形成N维的测量电容向量C，N<<M；预先计算出图像重建所需的N×M维的归一化灵敏度矩阵S和M×N维的归一化灵敏度矩阵的转置阵S^T，以及迭代步长α，α＝2/λ_max，λ_max为S^TS的最大特征值，当α<1时，取α＝1.5；定义滤波算子P(x)，如式(1)所示，令η＝0，由式(2)计算出图像初始值G₀(G₀＝[G₀(1),G₀(2),…,G₀(M)])；并令k＝1；

G₀＝P(S^TC) (2)；

步骤二：计算：

G_k＝G_k-1+αS^T(C-SG_k-1) (3)；

步骤三：如果((k))_q≠1，((k))_q表示k对q取余数，q为预先设定好的一个正整数，则转到步骤四；否则按以下方法求η；

将0～1的灰度值均匀地划分为0～L-1即L个灰度级，L为预先设定好的一个正整数，且为2的幂指数；令g_max、g_min分别代表图像的最大、最小灰度级，h(g)代表灰度级g在图像中出现的次数；对于给定阈值t，用式(4)～(8)定义阈值t所对应的图像模糊度量E(t)为：

F(g)＝-μ(g)ln[μ(g)]-[1-μ(g)]ln[1-μ(g)] (5)；

其中，int[x]表示对实数x四舍五入取整数值；

令E＝1、t＝g_min、t_opt＝g_min；

i)用式(4)～(8)计算阈值t所对应的图像模糊度量E(t)，如E(t)<E，则令E＝E(t)，t_opt＝t；

ii)如果t＝g_max-1则转到(iii)；如果t<g_max-1，则令t＝t+1转到(i)；

iii)令

步骤四：用式(9)对图像G_k进行强化伪迹抑制；

G_k＝P(G_k) (9)；

步骤五：判断是否满足迭代终止条件；如果满足终止条件则结束迭代，否则令k＝k+1，转到步骤二。

2.根据权利要求1所述的三维电容层析成像的图像重建方法，其特征在于：对每次迭代后的结果都进行一次基于阈值滤波的强化伪迹抑制，但每迭代q次才更新一次阈值，阈值的选取是使当前图像模糊度量最小。

3.根据权利要求1所述的三维电容层析成像的图像重建方法，其特征在于：迭代终止条件是迭代次数达到指定次数。