基于改进正问题模型和模因算法的ECT图像重建

摘要

为提高电容层析成像的图像重建质量，提出了一种基于改进正问题模型和模因算法的图像重建算法，即Im-MA算法。通过对灵敏度矩阵进行平滑滤波和降维处理，改进正问题模型。使用L₂范数作为数据拟合的测度，并将全变差作为正则项，构建目标函数，将图像重建问题转化为最优化问题。采用麻雀搜索算法和天牛须搜索算法相结合的模因（memetic algorithm, MA）算法求解目标函数。仿真与实验结果表明：与常用的Landweber算法相比，Im-MA算法的重建误差更小，且重建图像与真实分布更加接近。Im-MA算法为解决ECT逆问题提供了一种有效的新方法。

关键词

电容层析成像 / 图像重建 / 正问题模型 / 模因算法 / 灵敏度矩阵 / 降维 / 平滑滤波 / 全变差