[发明专利]快速图像重构方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种快速图像重构方法，在所述快速图像重构方法 中，采用了一种新型的、可用于傅立叶域光学相干层析等有插值需要 的仪器的可变插值间隔的插值方法以及基于一切可利用的窗函数进 行加窗截断的可变插值间隔的插值方法，从而实现快速图像重构。

背景技术

在快速图像重构领域，傅立叶域光学相干层析系统是一种新型的非 接触、高分辨率的光学探测系统，它通过光学干涉的方法对目标进行纵 向扫描，最后通过二维或三维重建，得出目标的结构信息、多普勒信息 以及偏振信息，因此它可广泛应用于医学成像、各种工业损伤探测之中。 傅立叶域光学相干层析技术中，参考光和信号光在光学分光器3中形成 干涉，干涉信号由衍射光栅9进行分光，由透镜10聚焦到线扫描CCD11 上，由CCD11将模拟信号转换为数字信号，如图2，光谱仪8由衍射光 栅9，透镜10和线扫描CCD11构成；CCD11采集到的光栅出射波长按波 长线性分布，但数据重建要求波长信息在k空间中线性分布，需要对数 据进行插值。傅立叶域光学相干层析系统中可用于快速图像重构的插值 方法有多种，如离散傅立叶变换补零插值，B样条拟合，直接线性插值 等，而大多数的傅立叶域光学相干层析系统采用离散傅立叶变换补零插 值和直接线性插值相结合的方法，即N点数据通过离散傅立叶变换运算 之后，产生N点的频率域数据，在高频点补充M*N点的零值，产生M*N+N 的数据，然后通过反傅立叶变换得到M*N+N点的数据，其中，M为补零 的倍数，最后采用线性插值的方法得到N点的插值数据。由傅立叶域光 学相干层析系统扫描采集的一组数据向量根据传统 的离散傅立叶变换补零插的步骤为：

1)将数据进行离散傅立叶变换，得到一组新数据：

X1(i)=Σn=0N-1xn-1exp(-j2πNin)]]>

2)对新数据进行补零插值，得到M倍补零后的数据：

3)对M倍补零后的数据进行离散傅立叶逆变换，得到拓展了M+1 倍后的数据；

4)对拓展后的数据根据线性分布K空间进行线性插值，可以得 到插值后的数据。

这种方法简单，成熟，但具有运算量大，远远达不到实时图像重构 的要求，插值间隔与插值精度由补零倍数M固定，不能随意改变插值间 隔等缺点，并且由于进行离散傅立叶变换补零插值后再进行线性插值， 因而插值精度也受到了影响，这些局限性严重制约了傅立叶域光学相干 层析系统的快速图像重构应用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有傅立叶域光学相干层析技 术的插值方法中插值精度低、运算速度慢，插值间隔固定且不能任意 改变等问题，本发明提供一种快速图像重构方法，其中采用了一种新 型的插值方法，该方法精度高，运算速度快，并具有可变的插值精度和 插值间隔等特点，能有效得提高傅立叶域光学相干层析系统的运算速度 和插值精度。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：用于傅立叶域光学 相干层析技术中可变插值间隔的插值方法以及利用一切可利用的窗 函数进行加窗截断的可变插值间隔的插值方法。其特征在于以下步 骤：