[发明专利]一种自由感知几何框架下的低辐射度CXT方法

权利要求书

1.一种基于自由感知几何框架下的低辐射度CXT方法，其特征在于，具体为：

使用多个X射线光源或一个可移动的X射线光源对目标物体进行投影照射，允许目标物体以任意速度和运动轨迹在探测范围以内的三维自由空间中运动，设定在每次照射位置与目标物体之间放置编码孔径；

建立目标函数对编码孔径、光源照射位置、光源打开时刻、光源打开顺序进行联合优化；

根据优化后的光源照射位置，摆放或移动X射线光源，放置优化后的编码孔径，并按照优化后光源打开时刻及顺序进行目标物体照射，得到目标物体的投影测量值；利用所获得的投影测量值进行重构，获得目标物体图像；

所述目标函数的建立为：

设定在探测空间中允许放置或移动X射线光源的所有照射位置总数为P个，设定允许打开光源的时刻共计有K次；

在K次允许打开光源的时刻中选出W个照射时刻，在每一个照射时刻，从P个允许放置或移动光源的照射位置中选出W个位置，使光源在上述位置上照射物体，并在每一个照射时刻，从上述W个光源照射位置中选出1个位置开启光源，在所有W个照射时刻中，可重复选择某一个照射位置上的某一个光源进行开启，则CXT系统的成像模型的表达式为：

y＝BSCHΨθ＝Aθ

其中，y为测量值，Ψ表示变换基矩阵，B表示光源打开时刻矩阵，S表示光源照射位置-顺序矩阵，C表示编码矩阵，H表示系统矩阵，A＝BSCHΨ为感知矩阵，θ表示稀疏系数向量；

则目标函数F为根据压缩感知的有限等距条件构造；

所述联合优化的问题表示为：

其中，为A的列归一化矩阵，表示的共轭转置矩阵，||·||_F表示Frobenius范数，I表示单位矩阵。

2.根据权利要求1所述基于自由感知几何框架下的低辐射度CXT方法，其特征在于，在目标函数F的基础上加入罚函数项λ||Γ-Γ₀||₂，则所述联合优化的问题表示为

其中，为A的列归一化矩阵，表示的共轭转置矩阵，||·||_F表示Frobenius范数，Γ＝(τ₁,τ₂,...,τ_P)^T，Γ₀＝(τ₀,τ₀,...,τ₀)^T，τ_p表示第p个光源位置对应的编码孔径的实际透过率，τ₀表示每个编码孔径的期望透过率，λ为罚函数的权重系数。

3.根据权利要求1所述基于自由感知几何框架下的低辐射度CXT方法，其特征在于，使用CS算法根据CXT系统的投影测量值对目标物体进行重构。

4.根据权利要求1所述基于自由感知几何框架下的低辐射度CXT方法，其特征在于，所述编码孔径为一个模板，可以对透过其的X射线光强分布进行调节。