相位恢复算法提升激光反射层析图像重建质量

本文主要探讨了一种基于相位恢复的失配反射层析图像重建算法，针对实际应用中遇到的问题，即非合作目标在计算机断层扫描的激光反射层析成像技术中，由于目标运动和探测平台振动导致的不同角度反射投影的失配现象。这种失配会导致重建图像出现失真和伪影，严重影响图像质量。 该研究的核心是利用误差减小和混合输入-输出相位恢复方法来解决这个问题。相位恢复是通过恢复原始信号的相位信息，从而补偿投影失配带来的影响。算法首先分析了在投影角度过采样、完全投影以及稀疏投影角度下的情况，旨在确保算法在各种条件下的鲁棒性和有效性。 过采样是指在实际采集的投影数据基础上增加额外的采样点，有助于提高图像分辨率和减少失真。完全投影意味着所有可能的角度都被考虑，而稀疏投影则是在实际操作中常见的，由于硬件限制，只能选取部分角度进行测量。 混合输入-输出相位恢复法结合了输入图像和输出图像的信息，通过迭代过程寻找最佳的相位估计，从而实现更精确的图像重建。这种方法的优点在于能够有效地处理失配问题，同时保持较高的图像恢复精度。 实验仿真验证了这一算法在不同条件下的性能，结果表明，即使在存在投影失配的情况下，该算法也能有效地复原反射层析图像，减少失真和伪影，提高了图像的清晰度和信噪比。这对于实际的军事、工业检测和医学成像等领域具有重要的应用价值。 本文的工作不仅深化了我们对反射层析成像理论的理解，还提供了一种实用的图像重建策略，对于提升激光反射层析技术在复杂环境中的应用能力具有重要意义。