回折トモグラフィの再構成における高解像度アルゴリズムの一般化

衍射断层扫描重建中高分辨率算法的推广

基本信息

批准号：
07855053
负责人：
工藤孝人
金额：
$ 0.58万
依托单位：
Oita University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では,これまでに,軸対称物体の屈折率分布を再構成する問題(1次元問題)について,境界平均整合の手法に基づく再構成アルゴリズムを開発し,その有効性を確認してきた.本研究は萌芽的研究であり,本年度の研究実施計画は次のとおりであった.1.2次元不均質物体内部の波動場算定に関する解析的理論の提案2.再構成アルゴリズムの構築及び計算機シミュレーションによるアルゴリズムの有効性の確認3.研究成果の公表計画1については,2次元不均質物体の一例として,2媒質からなる非軸対称物体を考え,この物体に平面波を照射したときの物体内外の波動場を解析的に求めた.この際,物体内部の2つの媒質の境界形状は円,物体と外部空間の境界は任意形状とし,物体と外部空間の境界における波動場の接続については,波動場境界値問題の近似解法である安浦の方法を適用した.この結果,物体の内部構造の違いを散乱波の違いとして鋭敏に捉え得ることを示した.計画2については,1次元問題の場合と同様に,解析的に求めた散乱波と測定散乱波を物体の境界上で平均的に整合させる手法を用い,物体の内部構造を推定する反復アルゴリズムを導出した.計算機シミュレーションに際しては,簡単のため,物体と外部空間の境界形状が円である,いわゆる非軸対称2層円柱の場合を取り扱い,推定すべき物理量は,円柱各層の屈折率,内側の層の半径及び内側の層の中心座標とした.種々のモデルに対して系統的に数値計算を実行した結果,本手法が極めて安定した手法であることが示され,本手法の有効範囲を一部明らかにすることができた.なお,本研究の成果は,計画3に示したように,いくつかの国際会議及び専門研究会において既に公表済みである.以上のことから,所期の目的がほぼ達成されたので,今後は更に複雑な不均質物体に対して,波動場の算定法及び再構成アルゴリズムの開発等を行っていく予定である.

本研究针对轴对称物体的折射率分布重建问题（一维问题），开发了一种基于边界均值匹配法的重建算法，并证实了其有效性，该研究属于探索性研究，并且。今年研究实施计划如下： 1. 提出一种计算二维异质物体内部波场的解析理论。 2. 构建重建算法并通过计算机模拟验证算法的有效性。 3. 提出研究建议。结果公布。对于方案一，我们考虑由两种介质组成的非轴对称物体作为二维非均匀物体的例子，并分析确定了当该物体受到平面波照射时物体内部和外部的波场的边界形状。两个内部媒体是一个圆，物体和假设外部空间的边界具有任意形状，并将波场边值问题的近似解安浦法应用于物体与外部空间边界处波场的连接结果，物体内部结构的差异可以作为散射波的差异而被灵敏地检测到。对于方案2，与一维问题的情况一样，我们使用一种方法将分析确定的散射波与物体边界上测量的散射波进行平均匹配，并计算出物体的内部结构。用于估计计算机污渍的迭代算法。为了简单起见，我们将考虑所谓的非轴对称两层圆柱体的情况，其中物体与外部空间之间的边界形状是圆形，并且要估计的物理量是每层的折射率使用圆柱体的半径、内层的半径和内层的中心坐标。各种对方案3所示的模型进行了系统的数值计算，结果在多个国家得到了展示。已经在国际会议和专业研究组上宣布了。从上面来看，预期的目的已经基本达到了，我们将继续开发针对更复杂的异质物体的波场计算方法和重建算法，我们计划继续开发。。