利用部分投影的二维CT旋转中心偏移快速校正

现有的CT重建算法都依赖于转台旋转中心的准确定位,否则会引起重建图像的伪影。目前已有的旋转中心估计方法的共同特点是利用180°或360°的投影数据。获取这些投影,需要比较长的扫描时间,占用比较多的资源。为此,在平行束扫描和扇形束扫描两种情形下,本文提出利用部分视角的投影来对转台旋转中心进行快速定位的方法。在平行束情形,利用物体空间质心与投影空间的质心的对应关系定理,由60°的投影即可准确测量出旋转中心的位置。在扇形束情形,通过将扇形束投影重排成平行束投影,仍可由扇形角再进行60°的投影准确测量出旋转中心的位置。     

扇束CT探测器偏转的重建图像伪影校正

对于CT扇束扫描,射线源焦点与被测工件旋转中心的连线不垂直于探测器所在直线时,采用标准的滤波反投影重建算法重建出的图像会存在伪影,降低图像质量。本文基于经典滤波反投影重建算法理论,分析了此类伪影形成的原因,给出了利用投影原始数据(正弦图)计算校正算法所必需的几何参数的方法。本方法无需专用模体,不必进行二次扫描,方便、快捷并有效。计算机仿真及实验结果证明本方法的有效性。     

工业CT图像的伪影成因和校正方法综述

X射线CT在工业无损检测、医学、安检等领域发挥着重要的作用。但在实际检测中,CT系统重建的图像存在各种伪影。本文从CT的系统整体设计、X射线管和探测器等角度综述了影响伪影形成的各种因素,并对每种伪影的成因作了归纳;针对这些伪影,跟踪近些年文献中主要的校正方法作了介绍,并对这些校正方法作了比较、讨论和小结。     

混凝土CT图像的几何校正

细观裂纹是混凝土CT研究的主要对象。直观地观察混凝土灰度CT图像细观裂纹的产生和变化有一定困难,需要根据差值CT图像的方法对其进行增强处理。发现差值图像存在阴阳环现象,因此在进行差值运算前首先需进行图像校正,包括整体平移校正、整体几何校正和感兴趣区域校正三种方法,感兴趣区域校正的差值图像最客观。本文提出了有效地提取混凝土CT图像内细观裂纹信息的新方法。     

采用薄圆筒模体和Hough变换自动确定工业CT中心的方法

确认旋转中心是工业CT系统必然遇到的问题。本文提出对薄圆筒模体的切片图像自动识别,通过随机Hough变换识别薄圆筒模体的圆心位置和半径,从而计算出当前圆心与实际圆心的差别,据此可以计算出需要矫正的尺寸,减少确认旋转中心的复杂度并增加可靠性。     

一种改进的基于原始投影数据的CT硬化校正方法

在X射线CT(Computed Tomography)技术中,X射线能谱的多色性将导致重建图像出现杯状伪迹,降低成像图像的质量。为提高重建图像的质量,本文研究了一种校正X射线多色性产生硬化现象的方法。针对噪声多集中在高频部分的特点,先将投影数据分成高低频段,然后基于射线硬化的物理属性,采用本文研究的硬化校正方法对低频部分作校正,再和高频部分进行相加,并采用实验系统对其验证。实验结果表明该方法能够有效地提高重建图像的质量。     

基于Radon变换的CT图像杯状伪影校正

目的:目前的射束硬化校正算法大多需要能谱、检测器特性等信息。针对硬化校正的复杂性,提出一种基于图像后处理的硬化校正方法。方法:首先将带有杯状伪影的水模体CT图像中水的部分分割出来并对其做Radon变换以获取水的投影信息,以此信息构建带有未知系数的校正模型;然后将校正模型与理想图像对比,当它们之间的差异最小时,确定出校正模型的未知系数。利用确定出来的系数和预校正图像软组织的投影信息组合成的校正模型校正实际CT图像,以此消除实际CT图像中的硬化杯状伪影。结果:通过模拟数据验证表明,该方法能去除医用CT中由于射束硬化而引起的杯状伪影。结论:本文提出的方法在不需要能谱信息及投影数据的情况下就能进行杯状伪影的校正,提高了硬化校正的灵活性。      

基于平板探测器的锥束CT散射校正方法

针对基于平板探测器的锥束CT系统固然存在的散射伪影,提出在X射线源和被检测物体之间添加一个射束衰减网格装置的散射校正方法。本文首先介绍了射束衰减网格的实验装置,然后推导了基于射束衰减网格的锥束CT散射校正方法,最后通过圆柱样品实验验证了算法的可行性。实验结果表明,研究提出的散射校正方法能有效减少基于平板探测器的锥束CT系统散射伪影,提高了重建切片图像的质量。     

直升机航空TEM中心回线线圈姿态校正的理论研究

在直升机航空电磁测量时,固定在吊舱内的发射-接收线圈受飞行速度、飞机颠簸、风向等影响,会发生旋转,导致线圈与大地之间的耦合发生变化,给测量的电磁数据带来姿态误差,因此,研究航空线圈姿态校正非常重要.本文在建立吊舱和大地系统双坐标系的基础上,确定了吊舱旋转时,双坐标系之间变量变换的旋转矩阵,推导出层状大地垂直圆线圈姿态变化时航空电磁响应的计算表达式,以及线圈发生摇摆、俯仰旋转时的电磁响应系数,仿真研究了线圈姿态变化对电磁测量的影响,提出了姿态误差的几何校正方法,为航空电磁测量数据的精确处理和解释奠定了理论基础.     

X射线CT射束硬化校正方法综述

在X射线CT成像系统中,实际使用的X射线一般都具有连续能谱的,这就必然导致射线在穿过物体的过程中出现射束硬化现象,从而使得重建图像中出现杯状的硬化伪影.硬化伪影会降低CT图像质量,影响检测的精度.因此,对射束硬化的校正一直是CT成像领域的研究难点和热点之一.本文分析了射束硬化产生的原因,对近年出现的射束硬化校正方法进行了总结,并对射束硬化校正方法研究的前景进行了展望.     

CT断层重建中滤波函数设计的新方法

滤波函数在CT图像重建过程中起着非常重要的作用,直接关系到重建图像质量。为了提高CT重建图像质量,本文从加权平均的思想出发,根据FBP重建算法的理论基础,提出一种设计滤波函数的新思路,并分析了五点加权平均滤波函数性能比较。最后针对Shepp-Logan模型数据和实际的海螺投影数据,设计出一种新的滤波函数并与S-L和R-L滤波函数的重建效果进行了比较。从比较结果可以看出,新设计的滤波函数重建的图像效果在整体性能上最好,在局部地方,其密度分辨率有所提高。本文为滤波函数的设计提出了一种新的想法和思路。     

基于CT图像分析建立岩土材料数值模型的方法研究

根据材料内部真实结构建立数值计算模型是岩土力学研究的一个热点。本文针对不同材料内部结构特征,介绍了等效图形法与边缘矢量化两种建模方法,并以自制孔隙岩土材料和混凝土的CT图像为例,说明了两种建模步骤。分析表明:当图像的灰度直方图具有明显双峰或多峰结构时,特征区域易分割;而当灰度直方图为单峰结构时,可以通过数学形态学的top-hat方法进行图像增强,以方便特征区域的提取。对于孔隙结构,可以利用等效圆或等效椭圆表征,建立相应的数值模型;而当内部结构复杂时,可利用特征边缘矢量化方法进行建模。本研究为如何建立反映岩土材料内部真实结构数值模型提供了方法。     

基于ICT断层扫描图像的逆向工程软件平台

本文介绍了一种基于ICT断层扫描图像的逆向工程软件平台。该软件运用图像图形处理中的边缘检测、阈值分割、边界细化、矢量化及格式转换等算法与技术,实现了工件由三维断层ICT数据到CAD图纸再编辑的功能。软件操作流程简便清晰,易于使用。     

基于随机森林的CT前列腺分割

由于低的 摘 图像对比度、不可预测的前列腺位置和不确定的肠道气体,CT图像中自动和准确的前列腺分割是一个具有挑战性的问题。本文提出了一个基于随机森林的前列腺分割方法。利用自动上下文模型训练一系列的随机森林分类器,然后迭代地把这些训练好的分类器应用在测试图像上以改进前列腺的分类结果。实验结果表明,相比于其他最新方法,我们的方法性能更好。     

基于二分法的CT投影快速仿真

投影仿真是CT仿真研究的基础。本文基于二分法原理,研究了一种CT投影快速仿真方法,并对仿真过程进行了优化。针对由凸物体组成的待扫描体,可实现任意轨迹的扫描,投影仿真精度可无限逼近于解析投影精度。数值仿真实验验证了本文方法的有效性。     

基于参考组分的双能CT成像方法

双能CT材料分解对了解物质内部材料分布有重要作用,常规CT所使用的X射线能谱分布未知,无法根据能量信息获得材料衰减系数,并且连续能谱投影与单能重建算法不匹配,导致重建图像衰减系数和材料理论衰减系数之间存在误差,分解结果不准确。针对上述问题,本文引入参考组分获得等效能量信息,进而获得材料的单能衰减系数,并且引入邻域空间欧式距离容差对材料分解模型中的材料组成进行约束,欧氏距离容差根据参考组分重建图像获取。实验结果表明,本文方法能够在常规CT投影系统的基础上,对检测物体中各材料进行准确分解。