《光電圖像處理》05－圖像復(fù)原02

1、5.1 圖像退化與復(fù)原 5.2 頻率域圖像復(fù)原方法 5.3 圖像的幾何變換5.4 圖像的幾何校正5.5 圖像重建主 要 內(nèi) 容15.5 圖像重建圖像重建：指由一個(gè)物體的多個(gè)（軸向）投影圖重建目標(biāo)圖像的技術(shù)。從投影重建圖像可看成是一類特殊的圖像恢復(fù)技術(shù)。投影退化 重建復(fù)原通過投影重建可以直接看到原來被投影某種特性的空間分布，比直接觀察投影圖直觀，因此在醫(yī)療放射學(xué)、核醫(yī)學(xué)、電子顯微、無線電雷達(dá)天文學(xué)、光顯微和全息成像學(xué)及理論視覺等領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。2 投影法 顧名思義，投影法就是把圖像在某一方向（常用的是水平方向和垂直方向）上進(jìn)行投影。在投影圖上便可反映出圖像中目標(biāo)對(duì)象的位置、尺寸等信息。3可以看

2、出投影法是一種很自然的方法，有點(diǎn)像灰度直方圖。為了得到更好的效果，投影法經(jīng)常和閾值化一起使用。由于噪聲點(diǎn)對(duì)投影有一定的影響，所以處理前最好先做一次平滑，去除噪聲，然后進(jìn)行閾值化處理，再對(duì)閾值化后的二值圖像在某個(gè)方向上進(jìn)行投影運(yùn)算。 4華盛頓紀(jì)念碑圖 閾值化后的華盛頓紀(jì)念碑 5垂直方向投影 6圖像重建的模型7透射模型：建立于能量通過物體后有一部分能量會(huì)被吸收的基礎(chǔ)之上，透射模型經(jīng)常用于X射線、電子射線及光線和熱輻射的情況下，它們都遵從一定的吸收規(guī)則。 發(fā)射模型：可用來確定物體的位置。這種方法已經(jīng)廣泛用于正電子檢測，通過在相反的方向分解散射的兩束伽馬射線，則這兩束射線的渡越時(shí)間可用來確定物體的位置

3、。 反射模型：可以用來測定物體的表面特征，例如光線、電子束、激光或超聲波等都可以用來進(jìn)行這種測定。這三種模型是無損檢測中常用的數(shù)據(jù)獲取方法。8基本原理：從線性并排著的X線源發(fā)射一定強(qiáng)度的X線，把通過身體的X線用與X線源平行排列的X線檢測器接收。然后把X線源和檢測器組以體軸為中心一點(diǎn)一點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)，反復(fù)進(jìn)行同樣的操作。利用這樣求得的在各個(gè)角度上的投影數(shù)據(jù)，就得到了垂直于體軸的斷面圖像。 計(jì)算機(jī)斷層掃描的二維重建9 圖像f(x,y)的傅立葉變換為 而f(x,y)對(duì)x軸的投影為對(duì)其進(jìn)行傅立葉變換得10 若對(duì)多個(gè)方向直線上的投影數(shù)據(jù)分別進(jìn)行傅立葉變換，就可求出沿著與這個(gè)方向相同的直線上的F(u,v)。 如

4、果把由它們計(jì)算出的F(u,v)進(jìn)行傅立葉逆變換，就得到了原始的圖像f(x,y)。 因?yàn)閺耐队皵?shù)據(jù)的傅立葉變換得到的是極坐標(biāo)形式的F(u,v) ，因此為了求得在直角坐標(biāo)系中的F(u,v)，就必須在F(u,v)空間進(jìn)行內(nèi)插，或者按照極坐標(biāo)進(jìn)行逆傅立葉變換，在圖像空間進(jìn)行內(nèi)插，得到重建的圖像。11 為了測出三維物體的形狀，一方面可以將檢測器沿物體中心線一點(diǎn)點(diǎn)地移動(dòng)，一方面求出多個(gè)垂直于通過物體中心線的斷面，然后把它們依次連接起來，即根據(jù)一系列二維圖像的位置變化構(gòu)成三維圖像。 一旦這樣的物體三維信息被恢復(fù)，就可以求出關(guān)于具有任意傾斜度平面的斷面，或者可以由三維的任意方向來看物體，從而使對(duì)物體形狀的判讀變得非常容易。 從多個(gè)斷面恢復(fù)三維形狀的方法有Voxel 法（體素法）、分塊的平面近似法。 三維形狀的復(fù)原121. Voxel 法（體素法） 如果在斷面間加密，讓斷面內(nèi)的抽樣間隔和斷面間隔相等，斷面內(nèi)的各像素就可以看成三維空間的小立方體，如圖所示。因此，在多個(gè)斷面圖像中，