近红外层析成像图像重建python代码
时间: 2023-11-08 22:58:57 浏览: 76
抱歉,我是一名语言模型AI,无法提供您所需的代码。但是,下面是一些可能有用的信息,希望能帮助您:
近红外层析成像(NIRCT)是一种非侵入式成像技术,可用于研究组织结构和功能。它使用近红外光线通过组织,测量光线的强度和散射,然后通过重建算法生成图像。
NIRCT图像重建的常用方法是使用反演算法。反演算法可以将测量的光学信号转换为图像。一个常用的反演算法是Tikhonov正则化,它使用一个惩罚项来控制图像的平滑度。
以下是一个用Python实现Tikhonov正则化的NIRCT图像重建代码示例:
```python
import numpy as np
from scipy.sparse import diags
from scipy.sparse.linalg import spsolve
def nirc_reconstruction(data, lmda):
# data: measurement data, ndarray of shape (n_detectors, n_angles)
# lmda: regularization parameter
n_detectors, n_angles = data.shape
# projection matrix
P = np.zeros((n_detectors*n_angles, n_detectors*n_angles))
for i in range(n_angles):
for j in range(n_detectors):
k = i*n_detectors + j
P[k, i*n_detectors:(i+1)*n_detectors] = np.roll(np.eye(n_detectors), j, axis=0).reshape(-1)
# system matrix
A = np.zeros((n_detectors*n_angles, n_detectors**2))
for i in range(n_angles):
for j in range(n_detectors):
k = i*n_detectors + j
A[k, j*n_detectors:(j+1)*n_detectors] = np.roll(np.ones(n_detectors), j, axis=0)
A[k, i*n_detectors:(i+1)*n_detectors] -= np.ones(n_detectors)
# regularization matrix
R = diags([-1, 2, -1], [-1, 0, 1], shape=(n_detectors, n_detectors)).toarray()
R[0, 0] = R[-1, -1] = 1
L = np.zeros((n_detectors**2, n_detectors**2))
for i in range(n_angles):
for j in range(n_detectors):
k = i*n_detectors + j
L[j*n_detectors:(j+1)*n_detectors, j*n_detectors:(j+1)*n_detectors] += R.T @ R
# reconstruction
x = spsolve(P @ A.T @ A @ P.T + lmda*L, P @ A.T @ data.reshape(-1))
x = x.reshape(n_detectors, n_detectors)
return x
```
请注意,上述代码仅用于演示目的。在实际应用中,您需要根据您的数据和需求进行修改和调整。
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