[发明专利]一种切片尺寸自适应的火焰CT图像重建方法

摘要

本发明公开了一种切片尺寸自适应的火焰CT图像重建方法，该方法包括以下步骤：（1）提取前景图像；（2）建立射线直线方程及计算切片单元权值；（3）切片生成。本发明能够根据火焰投影图像确定火焰在每个二维切片上的实际范围，自适应地选取每一层切片上对重构火焰目标有效的面元，进而提高CT重建速度、减弱光带的影响；对于一些在空间、时间上几何形状不断发生变化的火焰三维重构有重要的实际意义，例如蜡烛或者燃烧器火焰在空间高度上形状不一样，内燃机点火时火焰随时间向外膨胀扩散；该方法简化了线性方程组的次元，提高了重建速度；通过提取前景限定有效的面元，减少光带影响，提高二维切片的重构质量。

主权项

一种切片尺寸自适应的火焰CT图像重建方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤（1）、首先，对于拍摄得到的RGB火焰投影图像，进行预处理来消除环境因素导致的噪声，将RGB的红绿蓝三个通道分别进行重构，然后再将三个通道生成的切片进行合成；利用OSTU法选取一个自适应的全局阈值，对火焰投影图像进行二值化；利用得到的二值化图像，找到前景图像的边界像素点的坐标以及前景图像的最小外接矩形；步骤（2）、投影图像上的每一行看成是一个二维切片的投影，每行中的各个像素点都看成是一条辐射线；根据CCD摄像机参数，以及火焰成像面与火焰的实际距离值信息，建立火焰辐射直线方程；然后确定切片上面元BLOB的分辨率；利用实测的图像成像面积，计算出每一个圆形单元的中心点坐标；利用二维高斯面元模型的方法，计算切片上每一个圆的圆心到每一条直线的距离，进而计算该单元的权值；步骤（3）、生成切片，过程是从上到下的：即从投影图像的第一行开始最后一行结束，每一行像素看成一个辐射面，生成一个切片，在生成每一层切片时，由上面计算得到的前景图像的中心线和边界像素坐标，以中心坐标为圆心，边界像素到中心线的距离为半径做圆形限定空间；计算切片上每一个面元BLOB的中心坐标是否落在这个限定空间内，如果在这个范围内，将该BLOB记为有效并读取它的权值信息，将无效的BLOB权值置为0；然后再利用这样的权值进行ART迭代运算；当迭代结束重构完一个切片时，将生成的该切片图像保存到指定路径，再进行下一行投影像素的迭代；依次进行到最后一行投影像素。