[发明专利]二维重构算法中极坐标系统矩阵计算方法和装置

权利要求书

1.一种二维重构算法中极坐标系统矩阵计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S100：在点光源、探测基元阵列所围区域中建立待重构二维视场的极坐标投影模型，对所述极坐标投影模型进行等间隔划分构造极坐标网格；

步骤S200：计算在第i投影角度下所述点光源与所述探测基元产生的投影光束与所述极坐标网格的重叠面积，作为系统矩阵元素值a_mn，下标中m为探测器基元编号，n为网格编号；

步骤S300：在第i所述投影角度下，所述投影光束遍历所述极坐标网格和所述探测基元阵列，得到多个所述系统矩阵元素值a_mn，多个所述系统矩阵元素值a_mn集合得到第i系统矩阵A＝{a_mn}；

步骤S400：取第i+g所述投影角度，根据所述极坐标网格划分的旋转不变性，对所述第i个系统矩阵A＝{a_mn}中的各所述系统矩阵元素值a_mn的位置进行调整，得到第i+g系统矩阵；

步骤S500：取g＝g+1重复步骤S400，循环直至g＝N，N为自然正整数，得到N个所述第i+g系统矩阵，N个所述第i+g系统矩阵集合得到所述待重构二维视场的系统矩阵。

2.根据权利要求1所述的二维重构算法中极坐标系统矩阵计算方法，其特征在于，所述步骤S100包括以下步骤：

步骤S110：以所述点光源为顶点、所述探测基元阵列为底边构造等腰三角形投影区域；

步骤S120：以所述待重构二维视场的圆心为原点建立极坐标系，确定所述点光源、探测基元阵列在所述极坐标系中的几何位置；

步骤S130：以所述待重构二维视场的圆心为起点，以Δr为间隔将所述待重构二维视场等间隔划分成N_r个同心圆，以所述待重构二维视场方位角为起点，以为间隔将所述待重构二维视场等间隔划分成条射线，所述射线与所述同心圆交叉构造所述极坐标网格。

3.根据权利要求1所述的二维重构算法中极坐标系统矩阵计算方法，其特征在于，所述步骤S200包括以下步骤：

步骤S210：极坐标网格为同心圆r_j、同心圆r_j+1、射线和射线围成，计算所述投影光束与所述同心圆r_j、所述同心圆r_j+1、所述射线和所述射线的交点坐标；

步骤S220：根据所述交点坐标计算所述投影光束与所述射线所述射线所述同心圆r_j围成的扇形区域的重叠面积S_m,i,j，根据所述交点坐标计算所述投影光束与所述射线所述射线所述同心圆r_j+1围成的扇形区域的重叠面积S_m,i,j+1；

步骤S230：所述系统矩阵元素值a_mn＝所述重叠面积S_m,i,j+1—所述重叠面积S_m,i,j，下标中网格编号n＝N_r*(j-1)+i，N_r为所述同心圆个数。

4.根据权利要求1所述的二维重构算法中极坐标系统矩阵计算方法，其特征在于，所述待重构二维视场为轴对称区域，所述步骤S200中第i投影角度的所述投影光束扫描所述轴对称区域中的任一对称区域。

5.根据权利要求2所述的二维重构算法中极坐标系统矩阵计算方法，其特征在于，所述第i投影角度与所述第i+g所述投影角度的角度差值为

6.根据权利要求2所述的二维重构算法中极坐标系统矩阵计算方法，其特征在于，所述待重构二维视场为圆形设置于等腰三角形投影区域内，所述待重构二维视场的边与所述等腰三角形投影区域的腰线相切。

7.根据权利要求1所述的二维重构算法中极坐标系统矩阵计算方法，其特征在于，所述探测基元阵列为线型阵列或扇型阵列。