[发明专利]一种基于边界信息扩散的X射线CL图像重建算法

权利要求书

1.一种基于边界信息扩散的X射线CL图像重建算法，其特征在于，步骤如下：

步骤1、输入变量：CL扫描数据集p，CL扫描几何参数集G；

步骤2、初始化：初始估计图像u⁽⁰⁾，迭代终止阈值ε或迭代次数上限N；

步骤3、假设已得到估计图像u^(k)，以u^(k)为初值，利用CL扫描数据集p，更新估计图像u^(k+1/2)＝R_G(p,u^(k))，其中R_G表示扫描几何参数集G相关的图像重建算子；

步骤4、利用图像u^(k+1/2)的边界信息扩散修正估计图像，得到u^(k+1)＝P(u^(k+1/2))，其中P表示边界信息扩散修正算子；

步骤5、判断相邻两次迭代图像间的差别是否小于给定阈值，即||u^(k+1)-u^(k)||≤ε，或是否达到迭代次数上限N，满足则终止迭代；否则，转步骤3，直至相邻两次迭代图像间的差别小于给定阈值，即||u^(k+1)-u^(k)||≤ε，或达到迭代次数上限N，则终止，基于边界信息扩散的X射线CL图像重建算法结束。

2.根据权利要求1所述的基于边界信息扩散的X射线CL图像重建算法，其特征在于：所述步骤4中边界信息扩散修正算子P由下列最优化问题所定义：

其中K,λ,v,u^(k+1),u^(k+1/2)均为坐标分量x,y,z的函数，v_x,v_y分别表示v关于x和y的一阶偏导数；K为扩散函数，可取为常函数1；μ为调节参数，λ为边界保持函数，可设为u^(k+1/2)的梯度的函数，其中c＞0；求解该优化函数

可通过引入时间参数t，转为求解如下偏微分方程，

其中为图像边界,为边界的法方向；该偏微分方程采用经典数值方法求解。

3.根据权利要求1所述的基于边界信息扩散的X射线CL图像重建算法，其特征在于：所述的重建算子R_G选择迭代类的重建算法或选用解析类算法。

4.根据权利要求3所述的基于边界信息扩散的X射线CL图像重建算法，其特征在于：所述迭代类的重建算法为ART、SART或EM；所述解析类算法为FDK或BPF。

5.根据权利要求1至4任一项所述的基于边界信息扩散的X射线CL图像重建算法，其特征在于：在扩散过程中，边界位置保持不变。