[发明专利]一种双视角X射线透视成像的三维快速重构系统

权利要求书

1.一种双视角X射线透视成像的三维快速重构系统，其特征在于，包括：

双视角X射线成像系统与双视角数据采集，所述双视角X射线成像系统采用正交的射线排布，保证射线源与探测器能够以一致参数同步工作，同步捕捉剖面的瞬时状态，确定X射线数据采集系统相关的部件指标、成像系统的几何参数和物理参数，开展X射线数据采集系统硬件构建技术研究，在物体装备之前，获取完备的CT投影数据，重构网络在训练阶段使用其进行训练，在测试阶段使用实际采集双视角投影数据进行重构，利用实际数据重构出三维物体；

基于双视角投影三维结构特征提取与跨维度融合，表示生成网络模型作为基本框架，通过残差网络对双视角投影图像进行特征提取，加速网络训练、避免梯度消失，同时利用级联的卷积操作逐步提升特征图的通道数，将二维投影域特征映射为三维空间域特征，并利用特征拼接后再卷积的方式将双视角空间域特征进行融合；

基于特征的三维快速重构优化，基于双视角投影数据的二维特征值，通过将三维深度信息与通道信息编码在同一维度中，利用二维卷积代替三维卷积特征进行处理与重构，提高重建的空间分辨率实现发动机燃烧过程的动态剖面测试。

2.根据权利要求1所述的双视角X射线透视成像的三维快速重构系统，其特征在于：所述三维数据特征提取与重构采取三维卷积与反卷积作为基本运算。

3.根据权利要求1所述的双视角X射线透视成像的三维快速重构系统，其特征在于：所述表示生成网络模型中的表示网络是由残差块与最大池化构成的，将三个残差块与最大池化进行组合，构造了下采样块，每个下采样块将特征图的空间尺寸下降2倍。

4.根据权利要求1所述的双视角X射线透视成像的三维快速重构系统，其特征在于：所述表示生成网络模型中的生成网络通过二维反卷积来提高特征图的空间分辨率，将反卷积与三个残差块进行组合，构造了上采样块，每个上采样块将特征图的空间尺寸增加2倍。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的双视角X射线透视成像的三维快速重构系统，其特征在于，所述表示生成网络模型中的表示网络与生成网络中使用相同维度的卷积操作，为不同网络结构间的特征共享带来了便利。

6.根据权利要求1所述的双视角X射线透视成像的三维快速重构系统，其特征在于：所述表示生成网络模型在表示生成网络中，通过控制二维卷积核通道数量，限定为数据空间分辨率的两倍，最后再通过卷积操作进行三维特征空间尺寸的缩小，保证特征的稀疏性，从而避免最大池化操作中特征信息量的损失。

7.根据权利要求1所述的双视角X射线透视成像的三维快速重构系统，其特征在于：所述表示成成网络模型中的表示网络将空间特征进一步抽象与编码，生成网络在解码过程中，将空间特征逐步重构为三维密度数据，通过训练过程将生成的三维数据逼近真实数据来约束表示网络的抽象过程，进而确保所提取特征的准确性与完备性。