基于稀疏度自适应压缩感知的电容层析成像图像重建算法

来源：电子与信息学报杂志2018年第5期北京时间：

作者：吴新杰, 闫诗雨, 徐攀峰, 颜华

单位：1.(辽宁大学物理学院 沈阳 110036) ②(沈阳工业大学信息科学与工程学院 沈阳 110870)

摘要：为提高电容层析成像(ECT)系统重建图像的质量，该文提出一种基于改进稀疏度自适应的压缩感知电容层析成像算法。利用压缩感知与电容层析成像算法的契合点，以随机改造后的电容层析成像灵敏度矩阵为观测矩阵，离散余弦基为稀疏基，测量电容值为观测值，建立模型。利用线性反投影算法(LBP算法)所得图像预估原始图像稀疏度，以预估稀疏度值作为索引原子初始值进行稀疏度自适应迭代。改进后的稀疏度自适应匹配追踪重构算法实现ECT图像重建，解决了稀疏度预估不准确导致重建图像精度差的问题。仿真实验结果表明，该算法可以有效重建ECT图像，其成像质量优于LBP算法、Landweber算法、Tikhonov算法等传统算法，是研究电容层析成像图像重建的一种新的方法和手段。

关键词：图像重建, 电容层析成像, 稀疏度自适应, 压缩感知

基金资助：国家自然科学基金(61071141)，辽宁省自然科学基金(20102082)，辽宁省教育厅科研项目(LFW201708)