2004
年
2
月
第
41
卷第
1
期
四川大学学报(自然科学版)
Joumal of Sichuan University (Natural
Sc
ience Edition)
Feb. 2004
Vo
1.
41
No.1
文章编号
:0490-6756(2004)01-0112-06
RL
滤波函数的改进对卷积反投影图像重建的影晌
刘晓,杨朝文
(四川大学物理学院,成都
610065)
摘要:在工业无损检测中,利用
X
射线
CT
成像的算法一一一卷和、反投影算法对图像进行重建
时,滤波函数对图像重建质量影响很大.作者利用多点平均法对
RL
滤波函数作了改进,发现
3
点平均法的滤波函数对图像的重建质量有明显的改善.
关键词:滤波函数;卷和、反投影算法;无损检测
中图分类号
:TN713
+ .1 , T
P3
9
文献标识码
:A
1967
年
Bracewe
l1和
Riddle
利用傅里叶变换法得到了二维密度成像,后来
Ramachandran
和La
kshmi
n
缸
ayanan
提出了卷积滤波法,即在某一角度上等间距地采取投影值,再与一适当的滤波函数卷积得逆投
影值,最后在
360
。范围内将所有逆投影值平均就可以得到物体的二维分布.在这一算法中,滤波函数对图
像的重建质量影响很大.
Ramachandran
和Lak
shminarayanan
提出的
RL
滤波函数形式简单、实用,用它重
建图像,轮廓清晰.但是该滤波函数的缺点是重建图像有明显的振荡现象,另外,若投影数据含有噪音,则
重建质量比较差
[1]
近年来,不少学者提出了许多滤波函数,并对一些滤波函数做了分析和改进
[2]
我们利用平均效应把
RL
滤波函数做了改进,通过对改进后的滤波函数(简称
MRL
滤波函数)与原滤波函数的对比分析,发现
MRL
滤波函数可提高图像的重建质量.
1
原理和方法
用函数
j(x
,
y)
来描述所研究界面的衰减密度分布.如图
1
所示,从源发出的射线穿过物体可以得到
(1)式,即
y'
Y
x'
其中
P
(t,
8)
称函数
j(x
,
y)
沿射线的线
L(t
,
8)
积分,射线
L(t
,
8)
称为投影线,并满足
xcos8
+ ysin8
t.
式(1)为
Radon
变换.对于平行射束,通过在全空间的投影数据
P(t
,
8)
可以得到原物体衰减密度的二维分布
[3]
为
j(
川)
=在
f;
d8
f
二
P(ω
,
8)e
u"
t
IωIdωω
其中
P(ω
,
8)
为
P(
t ,
8)
的傅里叶变换.
图
1
图像重建原理示意图
因为空间有界的函数不可能同时是有限带宽的,因而式
(2)
必须乘上一个窗口函数才是有效的.实际上由于技影采样
的间距为
α
,根据奈奎斯特定律,信号的截止频率
W
c
=
11(2α)[4]
,所以可以近似用
|ω|
的函数
w(
ω)
来
P(t
,
8)
=
f!
,
飞,/
嚼
'A
J
,,‘、
X
收稿日期
:2003-08-03;
修回日期
:2003-09-04
作者简介:刘晓(1
976
一)
,男,
2001
级硕士研究生.