偏微分方程反问题的数值解法教案
A.M.Cormack共同获得诺贝尔医学奖
G.N.Hounsfield寄语:如果你考试没有通过,不用太担心,只要你感到你的确理解了所学的课程;将自己常用的推理方法充分使用后,通过对身边发生的事物基本要素的掌握,你就会对你所能达到的理解能力和所掌握的知识感到吃惊。
基本原理:不损伤物体本身结构的情况下,发射各种可通过物体的讯号(各种射线,波,粒子,电磁场等),然后通过对从体外接收到的信号。利用数学方法和计算机进行加工和处理,获得物体内部结构的信息,形成物体内部结构的三维透视图像,也称为图像重建或图像恢复。
考虑二维情况,通过人体的某一平面用ρ(x,y)表示点(x,y)的密度,而用L表示该平面内的任意直线,假定发射一束X光沿直线L穿过人体,并测量X光闯过人体后的强度变化。用参数(s,δ)来刻画直线L,其中s∈R,δ∈[0,π]。射线Ls,δ可表示为se+iue∈C,u∈R,
iδ
iδ
这里C代表复平面R。强度I的减弱可近似地表示为:dI= γρIdu,其中γ为常数,沿直线L积分:
2
lnI(u)= γ∫
ρ(seiδ+iueiδ)du
u0
u
若假定密度ρ(x,y)具有紧支性,则强度损失由下式给出:
lnI(∞)= γ∫
一般来说,强度的减弱可以通过计算线积分
+∞
∞
ρ(seiδ+iueiδ)du
(Rρ)(s,δ):= γ∫
+∞
∞
ρ(seiδ+iueiδ)du,s∈R,δ∈[0,π]
上式中的Rρ称为ρ的Radon变换。