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太赫兹计算机辅助层析图像重构算法仿真研究

李运达,  李琦,  刘正君,  王骐

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李运达, 李琦, 刘正君, 王骐. 太赫兹计算机辅助层析图像重构算法仿真研究[J]. 红外与激光工程, 2013, 42(5): 1228-1235.
引用本文: 李运达, 李琦, 刘正君, 王骐. 太赫兹计算机辅助层析图像重构算法仿真研究[J]. 红外与激光工程, 2013, 42(5): 1228-1235.
shu
Li Yunda, Li Qi, Liu Zhengjun, Wang Qi. Simulation on THz computed tomography image reconstruction methods[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(5): 1228-1235.
Citation: Li Yunda, Li Qi, Liu Zhengjun, Wang Qi. Simulation on THz computed tomography image reconstruction methods[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(5): 1228-1235.
shu

太赫兹计算机辅助层析图像重构算法仿真研究

  • 1.

    哈尔滨工业大学 可调谐激光技术国家级重点实验室,黑龙江 哈尔滨 150081

详细信息
    作者简介:

    李运达（1989-），男，硕士生，主要从事太赫兹成像技术方面的研究。Email：liyunda_hit@yahoo.cn；李琦（1963- ），女，博士，教授，主要从事激光雷达与太赫兹成像等方面的研究。Email：liqi2013@hit.edu.cn

    李运达（1989-），男，硕士生，主要从事太赫兹成像技术方面的研究。Email：liyunda_hit@yahoo.cn；李琦（1963- ），女，博士，教授，主要从事激光雷达与太赫兹成像等方面的研究。Email：liqi2013@hit.edu.cn

  • 中图分类号: TN29

Simulation on THz computed tomography image reconstruction methods

  • 1.

    National Key Laboratory of Science and Technology on Tunable laser,Harbin Institute of Technology,Harbin 150081,China

  • 摘要: 由于太赫兹波具有独特的性质，使得太赫兹成像技术成为目前的研究热点。太赫兹层析成像可以获得物体横截面的分布信息并可获得物体的三维重构图像，因此也受到了广泛关注。文中对连续太赫兹层析成像进行了仿真研究。分别使用滤波反投影算法（FBP）和改进的联合代数重建算法（MSART）进行图像重构，并且分析比较了高斯低通滤波（GLPF）以及数学形态学等数字图像处理方法对改善重构图像质量的效果。仿真结果表明：在文中的仿真条件下，使用MSART算法及相应的图像处理方法所需的最少投影方向数可以达到9，与真实成像实验结果相吻合。
    Abstract: Terahertz(THz) radiation has many particular characteristics, which make THz image technology become the hot research area. As the distribution information of the cross section and the 3D reconstruction image of a sample can be obtained, THz computed tomography(CT) also attracts wide extensive attention worldwide. The simulation research was done based on continuous THz CT. The filtered back-projection(FBP) method and the modified simultaneous algebraic reconstruction technique(MSART) method have been utilized to reconstruct cross-section images, and the efficiency of the image processing operations such as the Gaussian low-pass filter(GLPF) and the morphological functions in mathematical morphology like open operation and close operation in improving reconstruction image quality has been compared and analyzed. It can be inferred from the simulation results that the required number of the projection directions using the MSART method and the corresponding image processing operations can only be 9, which is inosculate to the real imaging experiment results.
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出版历程
  • 收稿日期:  2012-09-08
  • 修回日期:  2012-10-13
  • 刊出日期:  2013-05-25

太赫兹计算机辅助层析图像重构算法仿真研究

  • 1. 哈尔滨工业大学 可调谐激光技术国家级重点实验室,黑龙江 哈尔滨 150081
    • 作者简介:

    李运达（1989-），男，硕士生，主要从事太赫兹成像技术方面的研究。Email：liyunda_hit@yahoo.cn；李琦（1963- ），女，博士，教授，主要从事激光雷达与太赫兹成像等方面的研究。Email：liqi2013@hit.edu.cn

    李运达（1989-），男，硕士生，主要从事太赫兹成像技术方面的研究。Email：liyunda_hit@yahoo.cn；李琦（1963- ），女，博士，教授，主要从事激光雷达与太赫兹成像等方面的研究。Email：liqi2013@hit.edu.cn

  • 收稿日期: 2012-09-08
  • 修回日期: 2012-10-13
  • 刊出日期: 2013-05-25

  • 中图分类号: TN29

摘要: 由于太赫兹波具有独特的性质，使得太赫兹成像技术成为目前的研究热点。太赫兹层析成像可以获得物体横截面的分布信息并可获得物体的三维重构图像，因此也受到了广泛关注。文中对连续太赫兹层析成像进行了仿真研究。分别使用滤波反投影算法（FBP）和改进的联合代数重建算法（MSART）进行图像重构，并且分析比较了高斯低通滤波（GLPF）以及数学形态学等数字图像处理方法对改善重构图像质量的效果。仿真结果表明：在文中的仿真条件下，使用MSART算法及相应的图像处理方法所需的最少投影方向数可以达到9，与真实成像实验结果相吻合。

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