基于MLEM迭代的非视域激光图像重建方法

非视域成像技术是一种新型光学成像技术,主要是对拐角处的隐藏物体进行成像.针对目前成像设备复杂和需要场景扫描,导致数据采集速度慢的问题,提出采用纳秒激光和APD阵列探测器的透射式成像试验装置,可以实现快速数据采集,不需要进行场景扫描,相比之前的系统大大缩短了数据采集时间.针对仅能在稀疏角度或有限角度下采集数据而导致图像重建结果差的问题,提出使用最大似然期望最大化(maximize likelihood estimate maximization,MLEM)迭代算法进行隐藏物体三维图像重建.试验结果表明,MLEM迭代算法能够较好地重建隐藏物体的形状,并有效抑制传统的反投影算法带来的伪影.对比反投影算法,隐藏物体在深度位置150 cm处,3次迭代(第3、6和10次)结果图的结构相似度(SSIM)值分别提高了0.2321、0.3878和0.4389;在深度位置190 cm处,3次迭代(第3、6和10次)结果图的SSIM值分别提高了0.3146、0.4013和0.4313.这表明MLEM算法对重建图像质量有较大提升.