基于改进型迭代NR的磁感应断层成像图像重建算法
本文选题:磁感应断层成像 + 图像重建 ; 参考:《中国生物医学工程学报》2015年02期
【摘要】:在磁感应断层成像中,图像重建是一个典型的病态问题,其数值解存在不稳定性。针对此问题,提出一种基于加权矩阵和L1范数正则化的改进型迭代Newton-Raphson(NR)算法。该算法通过在目标函数的误差项中引入加权矩阵,同时在L2范数正则化惩罚项的基础上引入L1范数正则化,改善图像重建解的病态性。设置3种典型的模型,分别对有无噪声的数据进行分析,将本算法与Tikhonov正则化算法和迭代NR算法进行对比。在无噪声数据分析中,所提算法相对Tikhonov正则化算法和迭代NR算法的相对图像误差减小0.11~0.14,相关系数提高13%~17%。在有噪声数据中,所提算法相对于Tikhonov正则化算法和迭代NR算法的相对图像误差减小0.06~0.09,相关系数提高7%~10%。提出的算法成像性能较好,且抗噪性能较强,为进一步的实验重建精确性提供理论依据。
[Abstract]:In this paper , an improved iterative Newton - Raphson ( NR ) algorithm based on weighted matrix and L1 norm regularization is proposed in the field of magnetic induction tomography . In this paper , a modified iterative Newton - Raphson ( NR ) algorithm based on weighted matrix and L1 norm regularization is proposed . The algorithm is compared with Tikhonov regularization algorithm and iterative NR algorithm .
【作者单位】: 大连理工大学电子信息与电气工程学部;大连医科大学附属第一医院神经内科;
【基金】:中央高校基本科研业务费专项项目(DUT13JB08) 大连市科技局科技计划项目(2012C014)
【分类号】:TP391.41;R445.2
【参考文献】
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1 陈玉艳;王旭;吕轶;杨丹;;基于Tikhonov和变差正则化的磁感应断层成像重建算法[J];东北大学学报(自然科学版);2011年04期
2 吕轶;王旭;金晶晶;杨丹;宣杨;;正则化一步动态重建算法在磁感应成像中的应用[J];电子学报;2011年12期
3 童基均;刘进;蔡强;;基于全变差的加权最小二乘法PET图像重建[J];电子学报;2013年04期
4 王建刚;王福豹;段渭军;;加权最小二乘估计在无线传感器网络定位中的应用[J];计算机应用研究;2006年09期
5 王兵贤;胡康秀;王泽文;;反问题的Landweber迭代法及其应用研究进展[J];计算机应用研究;2013年09期
6 柯丽;庞佩佩;杜强;;基于伽辽金有限元法的磁感应断层成像正问题仿真[J];中国生物医学工程学报;2012年01期
7 刘俐;李倩;何为;徐征;;一种均匀激励磁场磁感应成像的改进反投影算法[J];中国生物医学工程学报;2014年03期
【共引文献】
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1 陈娟;李长庚;宁新鲜;;基于移动信标的无线传感器网络节点定位[J];传感技术学报;2009年01期
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3 熊伟丽;唐蒙娜;徐保国;;一种用于无线传感器网络节点递增式定位的新方法[J];传感技术学报;2011年04期
4 刘新新;周小佳;闫斌;;无线传感器网络中基于能量检测的定位研究[J];传感技术学报;2011年06期
5 徐原博;钟丽鸿;崔洋;何丽莉;曹英辉;胡成全;;基于无线传感器网络的极大似然定位法的分析[J];传感器与微系统;2011年10期
6 陈玉艳;王旭;吕轶;杨丹;;脑磁感应断层成像技术的敏感性分析及图像重建[J];东北大学学报(自然科学版);2012年06期
7 陈节节;;无线传感器网络三边测量法研究概述[J];硅谷;2010年24期
8 罗海勇;李锦涛;赵方;林权;朱珍民;周全;;基于时空滤波的无线传感器网络抗差节点定位算法[J];高技术通讯;2008年12期
9 罗海军;何为;徐征;李倩;李冰;;均匀磁场激励磁感应成像滤波反投影算法[J];重庆大学学报;2013年03期
10 何方敏;李青侠;赵治华;陈柯;;一种基于稀疏先验的综合孔径展源辐射成像统计反演方法[J];电子学报;2013年03期
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2 李娟;无线传感器网络节点定位算法及能量高效路由协议的研究[D];吉林大学;2009年
3 张晓平;WSN移动目标的LSSVR回归建模定位理论与算法[D];华南理工大学;2010年
4 李冰;三维电阻抗成像数值算法和技术基础研究[D];重庆大学;2012年
5 罗海军;磁感应成像用于颅内监护关键技术基础研究[D];重庆大学;2012年
6 高翔;无线传感器网络低功耗路由与节点目标跟踪定位研究[D];西安电子科技大学;2011年
7 罗旭;基于无线传感器网络的污染源定位研究[D];武汉科技大学;2013年
8 杜强;扇形阵列式磁感应断层成像关键技术研究[D];沈阳工业大学;2013年
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2 吴杰;基于加权最小二乘的无线传感器网络节点定位算法研究[D];太原理工大学;2011年
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6 李白莉;改进DV-Hop算法在随机传感器网络中的应用研究[D];太原科技大学;2011年
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6 李志林;陈后金;李居朋;姚畅;杨娜;;一种有效的压缩感知图像重建算法[J];电子学报;2011年12期
7 吕轶;王旭;金晶晶;杨丹;宣杨;;正则化一步动态重建算法在磁感应成像中的应用[J];电子学报;2011年12期
8 田玲玲;黄静;马建华;路利军;边兆英;张华;高杨;喻高航;陈武凡;;基于全变分α散度最小化的PET优质重建[J];电子学报;2012年06期
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2 史龙;无线传感器网络自身定位算法研究[D];西北工业大学;2005年
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5 ;“光子杯”CT新技术征文通知[J];中国医学影像技术;2013年11期
6 ;“光子杯”CT新技术征文通知[J];中国医学影像技术;2013年12期
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8 ;“光子杯”CT新技术征文通知[J];中国医学影像技术;2014年01期
9 ;“光子杯”CT新技术征文通知[J];中国医学影像技术;2014年03期
10 ;“光子杯”CT新技术征文通知[J];中国介入影像与治疗学;2014年02期
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