收藏
0有用+1
0

radon变换

数学术语
拉东变换是一个积分变换,它将定义在二维平面上的一个函数 f(x,y) 沿着平面上的任意一条直线做线积分,相当于对函数 f(x,y) 做 CT扫描。其基本应用是根据 CT 的透射光强重建出投影前的函数 f(x,y) [1],即拉东变换的反演问题。拉东变换由拉东在 1917 年提出,他也同时提出拉东变换的反演公式,以及三维空间的拉东变换公式。 此后不久,更高维空间的拉东变换被提出。 在复数域上有和拉东变换相似的 Penrose 变换。
中文名
拉东变换
外文名
Radon transform
简    介
原始函数的某个线积分
应    用
CT 成像等

函数定律

播报
编辑
若函数 f(x,y) 表示一个未知的密度,对 f(x,y) 做拉东变换,相当于得到 f(x,y) 投影后的信号。举例来说,f(x,y) 相当于人体组织,断层扫描的输出信号相当于对 f(x,y) 做拉东变换。 可乎项匪以用拉东反变换从投影后的结果重嫌地舟喇档签建原始的密度函数 f(x,y)。拉东变换是重建CT扫描的数学理论基础。另一个广为人知的名词是三维重建 [1]匙泪。
拉东变换后的信号称作提灶 “正弦图臭寻”,因为一个偏离中心的点的拉东几拔订战犁纸签变换是一条正弦曲线。所以对多个点状分布的拉东变换会看起来像许多不同振福、相位的正弦函数叠加在一起。

定义

播报
编辑
令函数 f(x,y) 在 R2上有紧致支集 (compact support)。令 R 为拉东变换算子,则 Rf(x,y) = R(s,α) 的定义如下 [1]
由于狄拉克δ函数的限制,以上积分沿着直线 x cosα + y sinα = s 进行。CT 扫描可以沿任意法方向 α、与原点成任意距离 s 的直线。得到 R(s,α) 以后可以利用拉东变换的反演来重构 f(x,y)。

反演

播报
编辑
要实现拉东变换 R(s,α) 的反演,重构出函数 f(x,y),可以对变量 s 做傅里叶积分
右边刚好是 f(x,y) 的二维傅里叶变换
其中 kx = k cosα,ky = k sinα。于是 F(kx,ky) 任意点可算,再用二维傅里叶逆变换公式
即可求得原先的函数 f(x,y)。拉东变换中的线积分相当于二维傅里叶变换里沿着同相位线的积分。对 s 做傅里叶变换相当于沿垂直于同相位线的方向也做傅里叶变换,从而得到二维傅里叶变换。最后用傅里叶逆变换即得反演。