检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：彭家驹上海交通大学

学位级别：硕士

数字合成X射线体层成像技术(tomosynthesis)是基于传统X射线成像系统,利用计算机对投影合成,重建物体三维结构的成像技术。其特点是投影采集过程中X射线源与探测器做同步反向运动,只需要在有限角度下取少量投影即可回顾性地重建出物体... 详细信息

数字合成X射线体层成像技术(tomosynthesis)是基于传统X射线成像系统,利用计算机对投影合成,重建物体三维结构的成像技术。其特点是投影采集过程中X射线源与探测器做同步反向运动,只需要在有限角度下取少量投影即可回顾性地重建出物体任意断层的图像。传统X射线成像将所有断层图像叠加在一起,很难分辨出物体细节,而数字合成X射线体层成像能有效去除其他层面的干扰,对任意断层进行成像,并且所需投影较少采集灵活,具有扫描速度快、辐射剂量小的优点,能够有效弥补传统X射线成像和计算机断层成像的不足。本文深入研究了位移叠加法、滤波反投影法与迭代重建法三种重建方法,并比较了各种算法的特点。通过静态模型仿真实验我们发现在三维傅里叶空间中采样不完全时,不利于使用解析法重建,而迭代重建法重建效果较好。为了克服迭代法重建速度慢的缺点,本文对其算法进行了优化,有效降低迭代法的时间空间开销,提高了重建速度。接下来文中建立了两种动态数字模型,测试原有重建算法在动态重建场合中的性能,结果显示原有方法在动态重建中会出现明显的运动伪迹。为了消除运动伪迹,本文提出了一种新的多源数字合成X射线体层成像扫描方法,将该方法应用到动态重建场合,对两种动态数字模型进行仿真重建。通过定量比较单源重建和多源重建的结果,评价多源数字合成X射线体层成像在动态重建方面的性能。结果表明多源数字合成X射线体层成像的扫描方式能够有效抑制动态重建中的伪迹,改善重建质量,相比于传统扫描方法能成倍的提高图像的精度。本文的结果证实了多源数字合成X射线体层成像在动态重建中的有效性,对于进一步改善心脏和呼吸运动成像质量具有积极的实际意义。

关键词：数字合成X射线体层成像技术代数重建法动态模型多源

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医用X-CT图像中金属伪影去除方法研究

医用X-CT图像中金属伪影去除方法研究

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作者：何伟华天津大学

学位级别：硕士

当今计算机断层成像技术(CT)是医疗诊断最重要的手段之一。它通过测量X射线在各个方向上透过人体断层时的累积衰减系数(或称投影),由计算机计算整个断面上X射线衰减系数的分布,然后以数字图像的形式显示出来,帮助医生诊断病灶部位。由... 详细信息

当今计算机断层成像技术(CT)是医疗诊断最重要的手段之一。它通过测量X射线在各个方向上透过人体断层时的累积衰减系数(或称投影),由计算机计算整个断面上X射线衰减系数的分布,然后以数字图像的形式显示出来,帮助医生诊断病灶部位。由于病灶对X射线的吸收率往往与正常情况下不同,因此断面上X射线衰减系数的分布就能给诊断提供重要信息。然而一个困扰CT成像的重要问题就是金属伪影的去除。由于金属的原子数很高,金属物体对用于诊断用途的X射线的能量的衰减要远远高于人体的软组织或骨头,因此几乎没有X射线的光子能够到达探测器。众所周知,利用滤波反投影方法重建图像时要求投影数据必须是完备的,因此,当人体中含有金属物体时,用传统的滤波反投影法对投影数据进行重建后,CT图像上有明显的明暗相间的条状伪影。这些伪影严重破坏了图像质量,特别是金属物体周围的组织,从而使得诊断变得非常困难,甚至无法诊断。本文从CT重建图像的基本原理出发,从两方面考虑来研究金属伪影去除的方法:一是从投影补偿的观点考虑,金属物体的存在使得投影数据缺失或者被破坏,因此在图像重建之前对缺失的投影数据进行补偿,所采用的方法是线性插值法;二是从重建方法考虑,滤波反投影要求投影数据的完备性,因此可以采用迭代重建的方法,在迭代的过程中,认为金属物体的投影数据是缺失的,不作任何处理,也能有效地重建图像。采用的迭代方法包括基于代数迭代的ART迭代法,以及基于统计迭代的MLEM法。在此基础上,本文提出利用MLEM法的改进算法OSEM法重建图像来抑制金属伪影。数值仿真实验结果表明,上述几种方法在很大程度上都能有效的抑制并去除金属伪影。

关键词：计算机断层成像滤波反投影法金属伪影线性插值代数重建法统计迭代法

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跨孔电磁波相位层析成像法研究

跨孔电磁波相位层析成像法研究

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作者：张旻舳中国地质大学(武汉)

学位级别：硕士

电磁波相位层析成像在国外已广泛应用于资源勘探，油井注水检测、环境监测、工程物探等各个领域，但在国内这还是个较少涉足的领域，所以研究电磁波相位层析成像，具有重要意义。\n 电磁波相位层析成像方法的原理是通过接收到的电磁... 详细信息

电磁波相位层析成像在国外已广泛应用于资源勘探，油井注水检测、环境监测、工程物探等各个领域，但在国内这还是个较少涉足的领域，所以研究电磁波相位层析成像，具有重要意义。\n 电磁波相位层析成像方法的原理是通过接收到的电磁波相位信号或由电磁波旅行时转化为的相位信号，重建电磁波相位常数分布图。本论文主要研究电磁波相位正演和反演成像两个部分。对于相位正演部分，本论文中采用的是直射线追踪法，反演成像部分采用的是代数重建算法(ART)与联合迭代算法(SIRT)。\n 论文首先研究了直射线追踪法的基本原理，阐述了其计算过程，并在此基础上研究了其计算机的实现流程，探讨了在编程过程中可能会出现的一些关键问题。在数据采集方式假设为时间域的情况下，程序把原始模型的介电常数、电导率和磁导率转换为电磁波相速度来表示理论模型物性特征，从而得到模拟观测数值为电磁波的初至旅行时。\n 在此基础上，采用了代数重建算法(ART)与联合迭代算法(SIRT)作为层析成像的重建方法，从数学角度来讲，其实质就是用这两种方法求解线性方程组的解，论文详细研究了这两种方法的计算机的实现流程。在进行反演之前还需要把得到的电磁波初至旅行时数据转换为相位数据，再重建得到用相位常数值表示的层析成像图。本文中正演与反演的计算机程序实现平台为MATLAB R2009b语言。\n 采用规模为100 m×100 m与1 m×1 m，网格剖分为10x10的理论模型，研究了不满足把介质中的电磁波看作直线传播条件的情况。这个条件包括：发射端与接收端的间距d与电磁波波长λ间必须满足：d>πλ/2；电磁波波长λ与介质趋肤深度δ间必须满足：πδ>λ；电磁波在介质中折射率的改变随传播距离的延伸足够小。研究了ART算法与SIRT算法在1％、5％、10％的随机噪音下与迭代15与500次后的成像效果，其计算时间在2s与60s左右。用规模为100 m×100 m，网格剖分为10×10，并含有多个异常体的模型，研究了不同介电常数，电导率与不同σ/εω对重建图像的影响。利用规模为100 m×100 m，网格剖分为10×10的理论模型得到的正演模拟数据，研究了在10×10、5×5与15×15的网格剖分下进行图像重建后的成像效果。最后采用中国科学研究院岩土力学研究所的RSM-SY5声波仪作为检测设备，把修改后的程序用于室内水泥块的声波层析成像实验，检验了程序的实际使用效果。所有数值试验采用的计算机配置为：Intel(R)Core(TM)2 Duo CPU P8600，2.40GHz，内存2G，操作系统为Windows Vista SP2。\n 通过本论文的研究得到的结论：\n (1)在不满足把电磁波视为在介质中沿直射线传播条件的情况下，使用直射线追踪法仍然能辨别出异常体。\n (2)ART与SIRT两种重建算法在观测数据没有添加随机噪音时，重建结果与原始模型的拟合度随迭代次数的增大而增强，但对于存在随机噪音的数据，在迭代的后期两种算法对误差的持续拟合导致了更多伪像产生。SIRT算法在随机误差持续增加的情况下，图像重建效果要好于ART算法，在相同迭代次数下，其运行时间也比ART算法稍长。\n (3)层析成像图中异常体的分辨率的关键因素在于其相位常数与背景相位常数的差异，而与σ/εω关系相对较小。\n (4)当成像图中存在与背景数值差异过大的异常体时，会造成图像显示对差异较小异常体的忽略。\n 电磁波相位层析成像法是一种利用电磁波相位数据获取相位常数表示的层析成像图的技术，本文采用的是较易实现的直射线追踪法、代数重建算法与联合迭代算法，建议进一步做时间域有限差分法正演计算以获得更真实的相位数据，建议开展其他方法的图像重建研究。

关键词：电磁波相位层析成像直射线追踪法代数重建法联合迭代法

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基于压缩传感原理的图像重建方法研究

基于压缩传感原理的图像重建方法研究

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作者：郝鹏鹏燕山大学

学位级别：硕士

传统的Nyquist采样定理要求采样频率必须大于等于信号最高频率的两倍,但很多情况下信号带宽较大,采样频率达不到最高频率的两倍。最近Donoho和Candès提出了压缩传感CS(Compressed Sensing)理论。该理论利用原始信号或图像的稀疏性... 详细信息

传统的Nyquist采样定理要求采样频率必须大于等于信号最高频率的两倍,但很多情况下信号带宽较大,采样频率达不到最高频率的两倍。最近Donoho和Candès提出了压缩传感CS(Compressed Sensing)理论。该理论利用原始信号或图像的稀疏性先验知识,通过合适的优化算法,可由少量的采样值或观测值来进行重建。目前该理论的研究尚处于初级阶段,大多是基于压缩传感基础理论的研究和一维信号的重建。本文将压缩传感理论应用于图像重建中,针对其重建速度慢和重建质量不高的缺点,在深入研究现有算法的基础上,从以下几方面进行研究: (1)基于压缩传感和代数重建法的CT(Computed Tomography)重建结合压缩传感理论提出了一种基于代数重建法ART(Algebraic Reconstruction Technique)的高质量CT图像重建算法。该算法将CT图像的梯度稀疏性结合到ART图像重建中,在每次迭代中的投影操作结束后用梯度下降法调整全变差,减小图像梯度的1范数。实验结果表明了该算法的有效性。 (2)基于全变差多种范数的核磁共振图像重建利用核磁共振图像具有梯度和边缘稀疏性的先验知识来加快其成像速度,提出了一种基于全变差的核磁共振图像重建算法,并对1、p (0 < p< 1)与log和惩罚函数三种范数进行了实验和比较分析。 (3)基于线性Bregman和混合基稀疏表示的压缩传感图像重建提出了一种基于离散余弦变换和双树复数小波两种基混合的图像稀疏表示,利用线性Bregman迭代来进行重建的压缩传感系统。该算法在每一次迭代更新后用梯度下降法进行全变差调整,再分别在两种基上执行软阈值处理来减小图像的1范数。实验结果表明该算法有效提高了重建图像的质量。

关键词：压缩传感图像重建稀疏表示全变差调整代数重建法线性Bregman

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地震波CT在混凝土防渗墙质量检测中的应用

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CT理论与应用研究（中英文） 2016年第3期25卷 311-317页

作者：潘纪顺宋朝阳冷元宝李延卓王新建赵祥高东攀李迪华北水利水电大学资源与环境学院郑州450045 黄河水利科学研究院郑州450003

本文给出了一个地震波CT技术检测混凝土防渗墙质量的实例,其检测结果和部分墙体的钻孔取芯、土工试验和注水试验进行了对比,结果表明地震波CT技术在检测混凝土防渗墙质量时快速无损,准确可靠,在防渗墙质量无损检测中有广阔的应用前景。

关键词：地震波CT 混凝土防渗墙质量检测代数重建法

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正电子心脑功能仪图象重建方法——一种特殊的不完备投影数据的图象重建方法

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CT理论与应用研究（中英文） 1991年第1期 1-6页

作者：李元景金永杰清华大学工程物理系

本文中介绍了一种新型的正电子型核医学仪器——正电子心脑功能仪,并从该仪器的系统要求和几何特点出发,提出了一种特殊的不完备投影的图象重建方法,称为变权反投影迭代重建方法.该方法基于代数重建法的基本理论,利用在反投影过程中的... 详细信息

本文中介绍了一种新型的正电子型核医学仪器——正电子心脑功能仪,并从该仪器的系统要求和几何特点出发,提出了一种特殊的不完备投影的图象重建方法,称为变权反投影迭代重建方法.该方法基于代数重建法的基本理论,利用在反投影过程中的对校正次数不均匀性的补偿,使算法的收敛速度加快,采用该方法进行图象重建,与传统的加法代数重建法相比,收敛速度提高约2倍.

关键词：投影数据反投影重建代数重建法脑功能迭代结果不均匀性几何特点投影方向投影点变权

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井中声波资料的层析成像反演

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CT理论与应用研究（中英文） 1992年第2期1卷 1-7页

作者：胡国亮武汉市计划委员会

本文对井中声波透视观测资料在直线型射线重构模型的基础上,利用代数重建法(ART)和联合迭代重建法(SIRT),对井中实验数据和实测资料进行了多参数反演,给出了声速度和声吸收系数的层析图.为了综合解释多参数成像结果和地质资料,采用了模... 详细信息

本文对井中声波透视观测资料在直线型射线重构模型的基础上,利用代数重建法(ART)和联合迭代重建法(SIRT),对井中实验数据和实测资料进行了多参数反演,给出了声速度和声吸收系数的层析图.为了综合解释多参数成像结果和地质资料,采用了模糊模式识别法提出了新的成图参数——矿优度,给出三种图形显示方式.其结果表明:CT 技术和模糊模式识别法运用于声资料的处理,增强了解决地质问题的能力.

关键词：层析成像联合迭代重建法综合解释参数反演声波传播吸收系数模糊模式识别多参数成像代数重建法优度

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ART算法重建图像的影响因素

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无损检测 2010年第12期32卷 930-934,939页

作者：伍建辉刘郁纪李公平汤振兴潘小东林俏露兰州大学核科学与技术学院兰州730000

代数重建法(ART)的图像重建质量和重建时间受到许多因素的影响。采用计算机仿真试验,研究了先验知识、初始值、不同噪声下不同投影数、缺角度等对图像质量及松弛参数选取的影响。试验结果表明,适当地选取初始值及加入先验知识可以极大... 详细信息

代数重建法(ART)的图像重建质量和重建时间受到许多因素的影响。采用计算机仿真试验,研究了先验知识、初始值、不同噪声下不同投影数、缺角度等对图像质量及松弛参数选取的影响。试验结果表明,适当地选取初始值及加入先验知识可以极大地提高图像质量,同时,先验知识的加入影响着最佳松弛参数的选取;不同噪声下不同投影数对松弛参数的选取也不同;在缺失一定角度投影的情况下,可以通过均匀地增加投影数来提高图像质量。

关键词：代数重建法图像重建松弛参数图像质量

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激光等离子体诊断中的三维成像技术研究

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中国核科技报告 2000年 1434-1449页

作者：江少恩郑志坚刘忠礼中国工程物理研究院成都 610003 中国工程物理研究院

利用 CT 技术, 采用乘代数重建法 (MART), 编制出三维图像重建程序 CT3D, 通过五个方位对“星光Ⅱ”装置的空心玻璃壳靶进行 X 光针孔成像,重建出靶等离子体的三维图像,获得了较好的结果,表明该技术在惯性约束聚变实验中的可能性。

关键词：针孔相机靶室均匀性靶丸代数重建法三维成像投影值重建精度 ICF 重建效果激光等离子体黑腔间接驱动惯性约束聚变二维投影 MART

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ART算法的改进及其应用——面波Q值反演

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华南地震 1998年第2期18卷 37-41,46页

作者：闻则刚广东省地震局广州510070

对地球物理学中常用的反演方法在算法上作了一些改进,使得计算速度大为提高,并使计算机占用的内存减少到改进前的几分之一到几十分之一,从而避免了原来由于射线或者反演的块数过多而不能计算的问题.将改进后的程序应用于1993年和1996年... 详细信息

对地球物理学中常用的反演方法在算法上作了一些改进,使得计算速度大为提高,并使计算机占用的内存减少到改进前的几分之一到几十分之一,从而避免了原来由于射线或者反演的块数过多而不能计算的问题.将改进后的程序应用于1993年和1996年华南地区地壳的面波品质因子——Q值的实际反演,为中长期地震预报和地震趋势分析提供背景资料.

关键词：地震反演 Q值代数重建法 ART算法面波

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