Optimization of Sparce-Data Computed Tomography

投影測定点が少数で、強い投影角制限のある撮像条件において対象物の断層像を得るための計算機トモグラフィーについて、投影データの計算機処理の立場から、投影測定系の最適設計と再生像の最適化について研究を行なった。本年度は、研究の重点を現実の実験データの処理に移し、昨年度までに扱った(1)回転ヘリカル線による重イオンビームの形状計測、(2)弱電離プラズマの3次元電子速度分布関数測定、(3)小型トロイダル・プラズマの可視光放射CTに加えて、新たに(4)仏国カダラッシュ原子力研究所の超電導コイル・トカマク「トール・シュープラ」の軟X線放射CTのデータ処理を扱った。特に(4)については、Cormack級数展開法を用いて最初の像再生結果を得るとともに、観測窓によるSN比の違いを考慮した重み付き最小二乗法について検討を行なった。これらの処理結果の相互比較/総合評価として、【.encircled1.】トロイダル・プラズマのポロイダル平面におけるモード分解のように物理的に適切な級数モデルを用いたとき再生像の信頼性、処理の高速性およびAICによる像の最適化が順調に得られること、【.encircled2.】一定の滑らかさを求めるという程度の一般的な場合であれば、特にフィリップス・ティホノフ正則化法が有効であり、GCVの振る舞いは総合的に見て、級数モデルにかかわるAICより安定していることが明らかになった。特異値分解法については、GCVは順調に働くが、平滑化が弱く、また、特異値に関わるスペクトル分解が像の振る舞いを複雑にするこが明らかになった。

投影測定点が少数で、強い投影角制限のある撮像条件において対象物の断層像を得るための計算機トモグラフィーについて、投影データの計算機処理の立場から、投影測定系の最適設計と再生像の最適化について研究を行なった。本年度は、研究の重点を現実の実験データの処理に移し、昨年度までに扱った(1)回転ヘリカル線による重イオンビームの形状計測、(2)弱電離プラズマの3次元電子速度分布関数測定、(3)小型トロイダル・プラズマの可視光放射CTに加えて、新たに(4)仏国カダラッシュ原子力研究所の超電導コイル・トカマク「トール・シュープラ」の軟X線放射CTのデータ処理を扱った。特に(4)については、Cormack級数展開法を用いて最初の像再生結果を得るとともに、観測窓によるSN比の違いを考慮した重み付き最小二乗法について検討を行なった。これらの処理結果の相互比較/総合評価として、【.encircled1.】トロイダル・プラズマのポロイダル平面におけるモード分解のように物理的に適切な級数モデルを用いたとき再生像の信頼性、処理の高速性およびAICによる像の最適化が順調に得られること、【.encircled2.】一定の滑らかさを求めるという程度の一般的な場合であれば、特にフィリップス・ティホノフ正則化法が有効であり、GCVの振る舞いは総合的に見て、級数モデルにかかわるAICより安定していることが明らかになった。特異値分解法については、GCVは順調に働くが、平滑化が弱く、また、特異値に関わるスペクトル分解が像の振る舞いを複雑にするこが明らかになった。