稀疏角度数据下非视域物体三维重建方法研究

来源：激光与红外杂志2022年第3期北京时间：

作者：王雪峰

单位：1.伊犁师范大学网络安全与信息技术学院,新疆 伊宁 835000；2.河南工业大学人工智能与大数据学院,河南 郑州 450001；3.南京大学电子科学与工程学院,江苏 南京 210093；

摘要：非视域成像技术是一种新型的针对观测视线外目标进行三维成像的技术,主要是通过激光照射中介面,利用探测器对隐藏物体光强的时空分布信息进行采集,再使用重建算法进行图像重建。由于其仅能在稀疏或部分角度下进行探测,不能获取隐藏物体的全方位信息,获取数据信息不足从而使图像重建精度不高。本文针对稀疏角度数据问题,提出了反投影最大似然期望值最大化(BP MLEM)算法,能够有效提高非视域物体三维重建的精度；通过结构相似度(SSIM)进行分析,对比滤波反投影算法,经过第3、4、9和20次迭代后,重建结果图的SSIM值分别提高了0147、01607、022和02906；对比MLEM算法,经过多次迭代后,SSIM值均得到了提高；当迭代次数不断增加时,使用MLEM算法得到重建结果图的SSIM趋于稳定,而提出算法的SSIM值则不断增加,表明该算法具有更好的稳定性,不易造成过收敛问题。

关键词：稀疏角度数据;非视域成像;反投影最大似然期望值最大化算法;三维重建

基金资助：新疆维吾尔自治区自然科学基金项目(No.2018D01C003)资助。