检索结果-内蒙古大学图书馆

计算机应用研究 2015年第2期32卷 609-612页

作者：骆岩红李公平文茜许楠楠西北民族大学电气工程学院兰州730030 兰州大学核科学与技术学院兰州730000

通过对不完全投影重建的图像结果和正弦图对投影空间的数据分布情况进行分析,并根据工件较敏感部位的位置、形状和密度信息,对缺失的投影数据进行适当的补充。在此基础上,利用滤波反投影算法对补充后的正弦图进行图像的重建。经过实验验... 详细信息

通过对不完全投影重建的图像结果和正弦图对投影空间的数据分布情况进行分析,并根据工件较敏感部位的位置、形状和密度信息,对缺失的投影数据进行适当的补充。在此基础上,利用滤波反投影算法对补充后的正弦图进行图像的重建。经过实验验证,该方法改善了重建图像的质量,得到了较好的重建效果。

关键词： CT图像重建正弦图解析算法滤波反投影算法

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目标程序重建下多路激光束合成设计

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激光杂志 2021年第6期42卷 184-188页

作者：黄涛王林荣陈航肇庆学院广东肇庆526000

为了解决当前激光光束在合成过程中,光束偏振方向不平行,导致激光输出功率较小、合成效率较低的问题,提出了基于目标程序重建的多路激光束合成方法。根据探测器采集到的目标在不同区域的反射强度信息,通过反射层析投影成像重建目标图像... 详细信息

为了解决当前激光光束在合成过程中,光束偏振方向不平行,导致激光输出功率较小、合成效率较低的问题,提出了基于目标程序重建的多路激光束合成方法。根据探测器采集到的目标在不同区域的反射强度信息,通过反射层析投影成像重建目标图像,运用滤波反投影算法,滤波处理投影信息,完成目标程序重建。采用相干偏振合成原理,获得高功率、高光束质量的激光输出,定量分析多路激光束波长和光程的影响,利用纤芯和数值孔径约束光路。通过半波片改变偏振方向,采用薄膜干涉型偏振合束器,获取复合薄膜折射率,使多路激光通过偏振合束器,完成多路激光束合成。实验结果表明,所提方法的激光输出功率为9.5 kW,合束效率高达57%,具有较高的实用性和广泛的应用前景。

关键词：目标程序重建滤波反投影算法多路激光束偏振合束器

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基于正交激光器阵列的图像重建技术研究

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仪表技术与传感器 2003年第7期 39-42页

作者：邹旭华郑莹娜李扬葛李广东工业大学广东广州510643

介绍一种基于正交激光器阵列的工业过程层析成像 (PT ,ProcessTomography)系统 ,从光学PT系统的原理出发 ,给出了正交传感器阵列结构以及相应的图像重建算法 ,包括线性反投影算法(LBP)、滤波反投影算法 (FLBP)、最优化算法和代数重建技... 详细信息

介绍一种基于正交激光器阵列的工业过程层析成像 (PT ,ProcessTomography)系统 ,从光学PT系统的原理出发 ,给出了正交传感器阵列结构以及相应的图像重建算法 ,包括线性反投影算法(LBP)、滤波反投影算法 (FLBP)、最优化算法和代数重建技术 (ART) ,最后通过在仿真和实验中对各种算法的实现的结果分析了它们的特点。

关键词：正交激光器阵列工业过程层析成像系统图像重建线性反投影算法滤波反投影算法最优化算法

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关于图像重建算法的研究

关于图像重建算法的研究

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作者：李大成宁波大学

学位级别：硕士

图像重建在医学和地震学等领域具有广泛的应用，其数学背景通常可归结于数学变换的描述，涉及到像Rad。n变换，Hilbert变换和F0urier变换等数学变换及其他们的反演变换的研究．因此人们也获得了一些的重建算法的结果，特别是滤波反投影... 详细信息

图像重建在医学和地震学等领域具有广泛的应用，其数学背景通常可归结于数学变换的描述，涉及到像Rad。n变换，Hilbert变换和F0urier变换等数学变换及其他们的反演变换的研究．因此人们也获得了一些的重建算法的结果，特别是滤波反投影算法(fiteredback projection，FBP)得到广泛应用。在本文中，我们在扇形束和锥形束FBP的背景下，采用x射线和单光子Y射线扫描方式，通过n—pi线的应用，从而提高计算速度和图像的质量，减少图像的伪影。并且我们采用Novikov的逆变换公式对，得到了精确解和相应重建算法，从而优化了FBP重构算法．全文共分为四章：第一章：我们系统介绍本文的研究背景和相关结果．第二章：我们研究n—pi线在图像重建算法中应用的问题．第三章：研究了一般扫描路径在ROI中的弦线重建图像的问题．第四章：研究衰减Radon变换和指数Radon变换在图像重建中问题．

关键词：图像重建 Radon变换滤波反投影算法 Novikov的逆变换 sPEcT重建 n—pi线扇形束和锥形束

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扇束卷积反投影重建算法研究及其硬件实现

扇束卷积反投影重建算法研究及其硬件实现

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作者：王蓉霞东南大学

学位级别：硕士

在安检领域，主流的X射线安检设备采用双能探测透视成像。由于存在投影混叠效应，难以准确确定有机物性质的违禁器（如炸药、毒品等）的存在。为克服投影混叠效应，研制并装备新型安检设备成为解决这一问题的重要技术路线。由于CT可以... 详细信息

在安检领域，主流的X射线安检设备采用双能探测透视成像。由于存在投影混叠效应，难以准确确定有机物性质的违禁器（如炸药、毒品等）的存在。为克服投影混叠效应，研制并装备新型安检设备成为解决这一问题的重要技术路线。由于CT可以准确测定微小体积的平均物质密度，因而将CT技术应用于安检设备可以获得被检物体中任意物品的分辨单位的物质密度信息，从根本上克服投影混叠效应，从而提升了检测爆炸物的能力。\n 各大航空港及车站港口的安检必须要实时处理，采用FPGA实现实时CT系统的图像重建就具有重要的意义。在对CT原理的理解与各种图像重建方法比较过程中，得出采用滤波反投影算法（CBP）最适合硬件实现。通过分析CBP算法内在特点，在软件模拟中运用多点对称思想对算法进行加速，使其效率得到提高。\n 针对硬件电路的特点，对CBP算法进行硬件加速。将反投影所用的参数事先计算并存储，供使用时读取，使断层重建效率得到提高。在此利用极坐标的旋转对称性，实现了更少参数的存储，节省了存储器的空间。扇束卷积反投影重建的硬件设计分卷积模块及反投影模块，两者都采用流水线的技术对算法进行硬件加速，采用硬件描述语言实现，并利用Modelsim+Debussy软件进行联合仿真，结果表明该设计功能的正确性。FPGA验证采用Altera的DE2平台，系统频率达到50MHz，符合目标系统要求的实时性。

关键词： CT成像滤波反投影算法扇束卷积反投影图像重建 FPGA 流水线

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低剂量CT扫描技术结合图像域迭代重建算法（IRIS）在诊断泌尿系结石中的应用价值

低剂量CT扫描技术结合图像域迭代重建算法（IRIS）在诊断泌尿系结...

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作者：张志坤河北医科大学

学位级别：硕士

目的:研究低剂量CT扫描技术与图像域迭代重建算法(Iterative Reconstruction in Image Space,IRIS)相结合在泌尿系结石诊断中的价值。方法:本研究共分两部分,第一部分为体模扫描,第二部为临床研究。第一部分:收集泌尿外科手术取出的离... 详细信息

目的:研究低剂量CT扫描技术与图像域迭代重建算法(Iterative Reconstruction in Image Space,IRIS)相结合在泌尿系结石诊断中的价值。方法:本研究共分两部分,第一部分为体模扫描,第二部为临床研究。第一部分:收集泌尿外科手术取出的离体泌尿系结石,选取其中临床上最常见的6种不同成分的结石:草酸钙结石、尿酸结石、磷酸钙结石、磷酸铵镁结石、胱氨酸结石、草酸钙与磷酸钙混合结石,每种结石各2枚,共计12枚结石。将12枚结石分别植入6个离体的猪肾脏内,每个肾脏内植入同一种结石2块,最大径分别为5mm及2mm。将含有结石的猪肾脏放入一个装有生理盐水的圆柱形玻璃容器中进行CT扫描,扫描时管电压固定为130k V,m As分别采用250、200、150、100、50、30m As。有2名医师阅读上述不同m As扫描所得图像,分析肾结石的有无、大小及位置。第二部分:对临床可疑泌尿系结石的患者50例,分别使用130k V、250m As的常规剂量及130k V、30m As低剂量进行扫描,低剂量组扫描条件通过以上体外实验获得。对低剂量扫描分别使用滤波反投影算法(Filtered Back-projection,FBP)和图像域迭代重建算法(Iterative Reconstruction in Image Space,IRIS)进行图像重建。记录每位患者的CT容积剂量指数(CT dose index volume,CTDIvol),图像噪声SD和信噪比SNR。由3名主治医师对常规剂量组、低剂量FBP组、低剂量IRIS组图像进行判读,包括泌尿系结石的位置、大小,肾脏的大小、肾盂、输尿管积水及肾周脂肪囊内条索影。采用SPSS 17.0软件进行统计学分析,对常规剂量组、低剂量组的结石检出率使用Fisher确切概率法进行检验。对常规剂量组与低剂量组的CTDIvol,以及低剂量组两种重建图像的噪声、信噪比均进行配对t检验。P<0.05为差异有统计学意义。结果:1体模扫描时,管电压固定为130 k V,m As分别应用250、200、150、100、50、30m As进行CT平扫,直径为5mm及2mm大小的12枚肾结石(草酸钙结石、尿酸结石、磷酸钙结石、磷酸铵镁结石、胱氨酸结石、草酸钙与磷酸钙混合结石各2枚)均可被检出,检出率均为100%。2 38例患者常规剂量检出结石72枚,结石的大小为1mm-25mm,肾结石39枚,输尿管结石33枚。低剂量FBP组与IRIS组的结石检出率相同,均共检出69枚,检出率为95.8%,其中3枚未检出结石均为1mm的肾结石,对肾结石的检出率为92.3%,输尿管结石的检出率为100%。低剂量组与常规剂量组对全部泌尿系结石检出率的差异无统计学意义(P=0.245),对肾结石检出率的差异无统计学意义(P=0.240),对输尿管结石的检出率无差异。以常规剂量组为标准,低剂量FBP组、IRIS足对全部泌尿系结石的诊断敏感性均为95.8%,特异性均为100%。3 38例泌尿系结石中,常规剂量组发现肾盂、输尿管积水23例,肾周脂肪囊内条索影7例,肾脏增大10例。30m As低剂量FBP组发现肾盂、输尿管积水23例,肾周脂肪囊内条索影7例,肾脏增大10例。30m As低剂量IRIS组发现肾盂、输尿管积水23例,肾周脂肪囊内条索影7例,肾脏增大10例。3组间无差异。4 250m As常规剂量组的平均CTDIvol为18.60±3.63m Gy,30m As低剂量组为2.82±0.30m Gy,降低了85%,常规剂量组与低剂量组间的差异有统计学差异意义(t=32.396,P=0.000)。5 30m As低剂量IRIS组图像与FBP组图像相比,IRIS图像的平均噪声为13.560±0.379,FBP为21.280±0.612,IRIS明显低于FBP,两者间差异有统计学意义(t=17.700,P=0.000)。而平均信噪比IRIS为2.052±0.076,FBP为1.307±0.052,IRIS高于FBP,两者间差异有统计学意义(t=-14.166,P=0.000)。低剂量IRIS算法图像质量在客观上优于FBP算法。结论:130k V、30m As的低剂量CT平扫与常规剂量CT平扫相比,在明显降低患者的辐射剂量的同时,泌尿系结石的检出率并无显著性差异。低剂量IRIS重建图像与低剂量FBP重建图像相比,在结石检出率及结石梗阻继发征象的显示上无差异,并且低剂量IRIS重建图像质量优于低剂量FBP图像质量。所以低剂量CT扫描与图像域迭代重建算法IRIS相结合的技术值得在泌尿系结石的诊断中推广应用。

关键词： X线计算机体层摄影管电流低剂量泌尿系结石图像域迭代重建算法滤波反投影算法

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CT型安检设备断层图像重建及质量改善方法的研究

CT型安检设备断层图像重建及质量改善方法的研究

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作者：蒋伟为东南大学

学位级别：硕士

本论文主要对经典滤波反投影(FBP)算法进行优化,实现对CT原型设备的数据接收、处理和断层图像重建,以及对探测器进行校正以抑制图像伪影。\n 基于CT图像良好的密度分辨率和空间分辨率,以及出色的断层显像和三维重建功能,将CT技术引... 详细信息

本论文主要对经典滤波反投影(FBP)算法进行优化,实现对CT原型设备的数据接收、处理和断层图像重建,以及对探测器进行校正以抑制图像伪影。\n 基于CT图像良好的密度分辨率和空间分辨率,以及出色的断层显像和三维重建功能,将CT技术引入行李包裹检测领域,辅助现有的传统安检系统,提高检测能力和精度,是一种很好的探索和尝试。\n 为满足这种CT在实际应用中对重建速度和图像质量的需求,本文通过对经典FBP算法自身特点的分析,引入了基丁多点对称的FBP算法,将反投影阶段一个点的参数计算关联到周围的多个点,实现了只计算一次参数,用于多点反投影计算,大大提高了算法的效率。\n 在CT原型设备上,上述优化算法的性能得到了充分体现。同时鉴于相同物理尺寸的CT设备以及相同断层图像尺寸共用一套参数系统,故在上述算法基础上,进一步将反投影所用的参数制成索引表,供使用时读取,使断层重建效率进一步提高。针对实际应用的情况,本文还提出了一种多规格重建方法,使重建质量和重建开销之间配比更加合理并具有针对性。\n 然而由于在CT原型设备中,由于射线硬化以及探测器响应的不均一性,断层图像的显示存在一定程度的环形伪影。文章最后引入了一种基于多档板标定的探测器校正方法,通过生成索引表,将探测器采集到的X射线透射数据直接映射剑对应的投影值,并用于断层图像的重建,而不增加系统额外开销。实验结果证明,这种校正方法,对环形伪影有较好的抑制作用。

关键词： CT型安检设备断层图像图像重建图像质量滤波反投影算法

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CT射束硬化校正算法研究

CT射束硬化校正算法研究

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作者：叶侠娟西北大学

学位级别：硕士

计算机层析成像技术(Computed Tomography，简称CT)是目前最先进的无损检测技术之一，其特点是重建图像无影像重叠、空间和密度分辨率高、可直接进行数字化处理，现已被广泛应用于航空、航天、机械、船舶、公安、海关、医疗等领域。计... 详细信息

计算机层析成像技术(Computed Tomography，简称CT)是目前最先进的无损检测技术之一，其特点是重建图像无影像重叠、空间和密度分辨率高、可直接进行数字化处理，现已被广泛应用于航空、航天、机械、船舶、公安、海关、医疗等领域。计算机层析成像技术主要包括软件和硬件两部分，其软件部分的核心是图像的重建算法。射束硬化校正是CT算法研究中的重要问题。经典的CT重建算法基于X射线源为单色源的假设，而实际上由于工业CT机或医用CT机的X射线是多色的，通常只能得到多色投影数据。若直接用多色投影数据来重建图像，就会出现射束硬化伪迹。目前的多数射束硬化校正算法需假设已知CT系统的X射线能谱，并已知构成被测物体的物质关于不同能量的光子的质量衰减系数。然而，一般而言CT系统的X射线能谱并不是恒定不变的。本文首先给出了由标准均匀圆柱状模体或楔状模体估计CT系统的X射线能谱的算法，该算法不必已知构成模体的物质关于不同能量的光子的质量衰减系数。特别地，该算法在给出系统的X射线能谱估计的同时，还给出了构成模体的物质关于不同能量的光子的质量衰减系数的估计。其次，本文给出了单成分被测物体的射束硬化校正算法，该算法较多项式近似校正算法更加精确，并且显著快于一般的迭代算法。本文也对双成分被测物体的射束硬化校正算法进行了探讨，数值实验表明，算法较好地消除了重建图像中的射束硬化伪迹，该算法还可进一步推广到多成分被测物体的情形。

关键词：计算机层析成像射束硬化校正滤波反投影算法能谱估计牛顿迭代法

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AIDR 3D技术在肝脏低辐射剂量和低对比剂用量增强CT中的应用研究

AIDR 3D技术在肝脏低辐射剂量和低对比剂用量增强CT中的应用研究

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作者：肖铁臣苏州大学

学位级别：硕士

第一部分水模实验目的:检测三维自适应迭代剂量降低(Adaptive Iterative Dose Reduction 3D,AIDR 3D)算法的降噪能力。评估不同管电压对图像噪声的影响程度。材料和方法:采用普通水模(直径25cm),按照120KV,滤波反投影(Filtered Back Pro... 详细信息

第一部分水模实验目的:检测三维自适应迭代剂量降低(Adaptive Iterative Dose Reduction 3D,AIDR 3D)算法的降噪能力。评估不同管电压对图像噪声的影响程度。材料和方法:采用普通水模(直径25cm),按照120KV,滤波反投影(Filtered Back Projection,FBP)重建;120KV,AIDR 3D重建;100KV,AIDR 3D重建;80KV,AIDR 3D重建四组扫描方案,以不同的噪声指数(Noise Index,NI)(NI 5-11,间隔0.5)对水模进行扫描,测量四组图像的噪声,测算AIDR 3D的降噪能力。结果:采用120KV+AIDR 3D重建算法图像噪声比120KV+FBP重建图像噪声降低,两者间具有统计学差异(q=7.131,P<0.001);100KV+AIDR 3D重建算法图像噪声比120KV+FBP重建算法图像噪声降低,两者间具有统计学意义(q=6.064,P<0.001);80KV+AIDR 3D重建算法比100KV+AIDR 3D重建算法图像噪声增加,两者间具有统计学差异(q=3.888,P<0.05)。结论:①与FBP算法相比,AIDR 3D重建算法能明显降低图像噪声。②管电压为80KV时图像噪声较100KV及120KV时明显增高。第二部分临床实验目的:探讨自动管电流调节技术和低管电压结合自动管电流调节技术联合三维自适应迭代剂量降低(Adaptive Iterative Dose Reduction 3D,AIDR 3D)算法在低对比剂剂量肝脏增强CT中的应用价值。材料和方法:前瞻性的将150例行常规肝脏增强CT的患者按随机表分为3组(A,B,C),每组50例,A组为常规组,采用FBP重建+常规对比剂用量(1.5ml/Kg),B组及C组为双低组,二者管电压不同,其中B组为120KV,C组为100KV,均采用AIDR 3D重建+低对比剂用量(1.0ml/Kg)。记录每组图像的CT容积剂量指数(CT Dose index-volume,CTDI vol)、剂量长度乘积(Dose Length Product,DLP),并计算出3组的有效剂量(Effective Dose,ED),平均CT值、图像噪声、信噪比(SNR)、对比信噪比(CNR)。对3组图像的诊断信息(图像主观噪声、图像总体质量)按1-4分(1分最差,4分最优)予以评分。计量资料采用完全随机设计的方差分析及秩和检验。计数资料采用完全随机设计的非参数检验(Kruskal-Wallis)对结果进行比较。结果:双低组(B组及C组)的有效剂量较常规组(A组)减低(A、B、C组分别为2.98±1.33,2.23±0.75,2.54±0.55),A组与B组间差异具有统计学差异(F=8.10,t=4.004,P=0.000,<0.01),A组与C组间差异亦具有统计学意义(F=8.10,t=2.348,P=0.020,<0.05);B组和C组之间差异无统计学意义(p>0.05)。图像质量客观评估中,A组图像肝实质、主动脉及门静脉噪声最高,C组最低,三组之间差异具有统计学意义(肝实质:F=216.06,主动脉:F=150.83,门静脉:F=150.61;P均等于0.000,<0.01)。A组与C组图像肝实质、主动脉及门静脉CT值无统计学差异(p>0.05),B组最低,与A组和C组间有统计学差异(肝实质:F=38.79,主动脉:F=52.78,门静脉:F=56.19,P均等于0.000,P<0.01)。B组的CNR与A组相比,无统计学差异(p>0.05);C组的CNR高于A组和B组(A组VS C组:F=37.62,t=7.010,P=0.000,<0.01;B组VS C组:F=37.62,t=7.937,P=0.000,<0.01)。C组的SNR最高,A组最低,三组间差异具有统计学意义(A组VS B组:F=162.36,t=3.096,P=0.000,<0.01;A组VS C组:F=162.36,t=16.936,P=0.000,<0.01;B组VS C组:F=162.36,t=13.84,P=0.000,<0.01)。主观评估中,B组和C组的图像质量评分均高于A组,存在显著统计学差异(A组VS B组:H=-5.288,P=0.000,<0.01;A组VS C组:H=-5.688,P=0.000,<0.01)。C组的图像质量评分高于B组,差异无统计学意义(P>0.05)。结论:①AIDR 3D重建结合低对比剂用量较FBP重建结合常规对比剂用量在腹部CT增强中能得到相当甚至更好的图像质量;②低管电压联合自动管电流调节技术较单纯自动管电流调节在肝脏低对比剂用量增强CT中能得到更好的图像质量。

关键词：迭代算法滤波反投影算法对比剂计算机断层摄影术辐射剂量图像质量

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血管内光声图像重建算法的研究

血管内光声图像重建算法的研究

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作者：韩朵朵华北电力大学

学位级别：硕士

将光声成像技术应用于血管内窥成像,即血管内光声成像(intravascular photoacoustic,IVPA)成像技术,弥补了现有的血管内介入成像技术的不足,可直接检测血管壁的结构与组织病变,能获得对血管腔的形态结构和易损斑块形态及成分的更全面的... 详细信息

将光声成像技术应用于血管内窥成像,即血管内光声成像(intravascular photoacoustic,IVPA)成像技术,弥补了现有的血管内介入成像技术的不足,可直接检测血管壁的结构与组织病变,能获得对血管腔的形态结构和易损斑块形态及成分的更全面的了解,具有很好的临床意义和广阔的应用前景。本文在对生物组织光声成像理论及光声信号的物理特性进行分析的基础上,针对血管内光声信号在去除探测器系统脉冲响应时遇到的反卷积病态问题,利用反卷积正则化的方法较好地还原了原始信号。对预处理后的血管内光声信号使用合适的算法实现图像重建,是IVPA成像必不可少的组成部分,算法的选择对改善图像的质量至关重要。本文借鉴现有的体外光声扫描成像的图像重建算法,针对采用单阵元探测器的IVPA成像系统,分别提出了基于滤波反投影算法和基于时间反演算法的两种IVPA二维图像重建方法,通过对血管模型进行仿真实验,验证了两种算法的正确性和有效性,对比指出了两种算法各自的优缺点。同时结合实验结果讨论了全角度下的稀疏采样和有限角度采样等因素对IVPA图像重建效果的影响,指出IVPA成像中组织边界可稳定重建的条件是该边界的法线经过探测器的采样位置。

关键词：血管内光声成像重建图像滤波反投影算法时间反演算法

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