一种新的针对感兴趣区域的CT扫描模式及其重建公式 被引量：9

1

作者 张慧滔 陈明 张朋 《自然科学进展》 北大核心 2007年第11期1589-1594,共6页

在工业和生物医学成像应用中,经常会遇到所谓"感兴趣区域成像问题",即仅需对被测物体的一部分区域进行成像.文中对转台具有旋转和平移运动功能的CT设备,设计了一种新的针对大物体感兴趣区域的CT扫描模式,并提出了相应的反投... 在工业和生物医学成像应用中,经常会遇到所谓"感兴趣区域成像问题",即仅需对被测物体的一部分区域进行成像.文中对转台具有旋转和平移运动功能的CT设备,设计了一种新的针对大物体感兴趣区域的CT扫描模式,并提出了相应的反投影滤波(BPF)型的重建公式.此公式是扇束BPF重建算法的一个推广,其中CT转台在旋转过程中其旋转中心沿与探测器平行的方向移动.仿真结果表明:重建公式可以正确重建大物体的感兴趣区域的图像. 展开更多

关键词 感兴趣区域 反投影滤波算法 CT扫描模式

下载PDF 职称材料

转台单侧多次偏置的旋转扫描模式的重建算法 被引量：8

2

作者 陈明 张慧滔 +1 位作者 陈德峰 张朋 《无损检测》 2009年第1期29-34,共6页

在用短的线阵探测器检测大尺寸物体时,人们提出了多种扫描模式,以扩大扫描视野,其中RT(rotation-translation),即旋转加平移扫描模式在工程上较为实用。针对CT转台单侧多次偏置的RT扫描模式,提出了反投影滤波型的重建算法。该算法可以... 在用短的线阵探测器检测大尺寸物体时,人们提出了多种扫描模式,以扩大扫描视野,其中RT(rotation-translation),即旋转加平移扫描模式在工程上较为实用。针对CT转台单侧多次偏置的RT扫描模式,提出了反投影滤波型的重建算法。该算法可以直接重建CT图像,避免了已有算法所需要的数据重排,因而提高了计算效率和图像空间分辨力,使图像重建所需的投影数据减少约一半,从而在相同的旋转和平移次数下有效地扩大了扫描视野。实际CT扫描数据验证了重建算法的正确性。 展开更多

关键词 重建算法 RT扫描模式 转台偏置 扫描视野 反投影滤波

下载PDF 职称材料

基于计算层析成像扫描数据的X射线能谱估计方法 被引量：7

3

作者 张慧滔 张朋 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期315-322,共8页

X射线能谱分布在双能谱X射线计算层析(CT)成像、CT图像的硬化校正、CT成像的定量分析等方面起着重要的作用。传统的X射线能谱估计方法是通过直接测量X射线穿过不同厚度物质后的衰减数据,间接估计X射线的能谱分布。与传统方法相比,提出... X射线能谱分布在双能谱X射线计算层析(CT)成像、CT图像的硬化校正、CT成像的定量分析等方面起着重要的作用。传统的X射线能谱估计方法是通过直接测量X射线穿过不同厚度物质后的衰减数据,间接估计X射线的能谱分布。与传统方法相比,提出一种由已知结构模体的CT数据间接估计X射线能谱的方法。该方法的特点是:1)不需要精确测量射线穿过物质的长度,只需要对已知结构和材质的模体进行CT扫描便可获得该材质下的衰减曲线,并且该方法对模体的制作精度要求不高;2)采用了带非线性约束的迭代求解方法,由于在迭代求解过程中加入了X射线能谱模型作为约束条件,大大减轻了求解模型的病态性和不适定性。所采用的X射线能谱模型考虑了靶材料对射线的吸收,更加接近实际CT系统的X射线能谱分布。数值实验表明:与已有方法相比,该方法能够更精确、更稳定地估计出X射线能谱的轫致辐射分布和特征辐射分布。 展开更多

关键词 X射线光学 成像系统 能谱估计 能谱模型 计算层析成像扫描数据 交替迭代算法 重建算法

原文传递

新的超分辨CT扫描模式和图像重建方法 被引量：5

4

作者 张慧滔 田娟 +1 位作者 陈明 张朋 《中国体视学与图像分析》 2005年第3期154-157,共4页

针对通常工业CT转台特点,提出了一种新的基于扇束等距采样的超分辨CT扫描模式和相应的重建算法。分别向左和右偏移CT旋转中心1/4探测器宽度,得到的两组相叠采样的投影数据。通过求解一组具有双对角矩阵的线性方程组,得到高分辨的CT虚拟... 针对通常工业CT转台特点,提出了一种新的基于扇束等距采样的超分辨CT扫描模式和相应的重建算法。分别向左和右偏移CT旋转中心1/4探测器宽度,得到的两组相叠采样的投影数据。通过求解一组具有双对角矩阵的线性方程组,得到高分辨的CT虚拟投影数据,进而由扇束滤波反投影算法重建出高分辨的CT图像。数值模拟结果验证了本文方法的有效性。 展开更多

关键词 CT 超分辨 相叠采样 低分辨数据 图像重建

下载PDF 职称材料

窄带水平集方法 被引量：4

5

作者 柳周 李宏伟 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2009年第14期3348-3351,共4页

为了提高水平集方法的实用性,降低其计算量,提出了一种新的窄带水平集方法。该方法设计了一种特殊的窄带结构,改进了传统的快速扫描法,并将其用于窄带水平集函数的重新初始化。引入了自适应性到测地线活动轮廓模型,使得演化过程中既能... 为了提高水平集方法的实用性,降低其计算量,提出了一种新的窄带水平集方法。该方法设计了一种特殊的窄带结构,改进了传统的快速扫描法,并将其用于窄带水平集函数的重新初始化。引入了自适应性到测地线活动轮廓模型,使得演化过程中既能保持稳定性,又能加快演化速度。实验结果表明,该方法降低了用传统窄带水平集方法求解测地线活动轮廓模型的计算复杂度,比传统的窄带水平集方法具有更高的稳定性与求解效率。 展开更多

关键词 图像分割 水平集 窄带 快速扫描法 测地线轮廓模型

下载PDF 职称材料

X射线能量谱间接测量方法 被引量：2

6

作者 邹晶 王建光 +1 位作者 王文彬 张朋 《光学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期503-508,共6页

X光机的X射线能量谱在CT图像硬化校正、散射校正和定量CT成像等技术中扮演着重要角色。提出了一种通过由质量衰减系数已知的材料构成的楔型模体的扫描数据来恢复X射线能量谱的方法。经GEANT4模拟数据及实采数据验证,该方法能够较好地恢... X光机的X射线能量谱在CT图像硬化校正、散射校正和定量CT成像等技术中扮演着重要角色。提出了一种通过由质量衰减系数已知的材料构成的楔型模体的扫描数据来恢复X射线能量谱的方法。经GEANT4模拟数据及实采数据验证,该方法能够较好地恢复X光机的X射线能量谱。通过仿真实验,分析了在几个常用电压下模体材质和厚度对恢复X射线能量谱的影响。 展开更多

关键词 X射线能量谱 间接测量方法 楔型模体 扫描数据

原文传递

基于PC机的大规模体数据场实时可视化 被引量：3

7

作者 赵星 《中国体视学与图像分析》 2005年第3期149-153,共5页

为了能够快速可视化大规模体数据场,以往的研究主要集中在基于高端图形工作站和计算机集群上的并行算法。近年来个人计算机的性能大幅提高,特别是可编程图形硬件飞速发展,利用PC机可视化大规模体数据场成为可能。本文探讨了基于PC机可... 为了能够快速可视化大规模体数据场,以往的研究主要集中在基于高端图形工作站和计算机集群上的并行算法。近年来个人计算机的性能大幅提高,特别是可编程图形硬件飞速发展,利用PC机可视化大规模体数据场成为可能。本文探讨了基于PC机可视化大规模体数据场的可行性,总结了体绘制软件和硬件加速算法,特别是基于可编程图形硬件的体绘制加速算法,并指出了进一步的研究方向,为十亿字节以上的大规模体数据场的实时高质量可视化提供了一个可借鉴的解决方案。 展开更多

关键词 体绘制 大规模体数据场 可编程图形硬件加速

下载PDF 职称材料

具有窄谱特性的X光管原型设计与GEANT4仿真 被引量：3

8

作者 邹晶 王文彬 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期999-1004,共6页

为获得近似单能的窄谱X射线源,本文设计了一种双靶结构的X光管。仿真实验结果表明通过设置不同材料的靶可以得到不同能量段的窄谱X射线。由于第二个靶设置在X光管的外部,可以方便的实现能量切换。此外,本文还利用仿真方法验证了窄谱X射... 为获得近似单能的窄谱X射线源,本文设计了一种双靶结构的X光管。仿真实验结果表明通过设置不同材料的靶可以得到不同能量段的窄谱X射线。由于第二个靶设置在X光管的外部,可以方便的实现能量切换。此外,本文还利用仿真方法验证了窄谱X射线源在减轻硬化伪影方面的作用。本文的研究结果可为研制窄谱X射线源提供参考。 展开更多

关键词 窄谱X射线 仿真 GEANT4 双靶X光管

下载PDF 职称材料

虚拟焦点的超分辨重建方法 被引量：2

9

作者 张慧滔 于平 +1 位作者 赵星 张朋 《无损检测》 2010年第5期332-337,共6页

工业计算机断层成像的分辨率一直是人们关注的焦点。针对空间分辨率由焦点大小主宰的CT系统,提出了一种虚拟焦点的超分辨图像重建方法。该方法是将实际焦点的强度分布近似看作两个虚拟焦点的强度分布,再将虚拟焦点近似成理想的点,利用... 工业计算机断层成像的分辨率一直是人们关注的焦点。针对空间分辨率由焦点大小主宰的CT系统,提出了一种虚拟焦点的超分辨图像重建方法。该方法是将实际焦点的强度分布近似看作两个虚拟焦点的强度分布,再将虚拟焦点近似成理想的点,利用插值代数重建算法的思想,在两个虚拟焦点下做正投影计算估计值和残差,根据像素对每个探测器单元的贡献对像素进行修正。试验证明,改进的插值代数重建算法可以有效地减少由焦点造成的模糊。 展开更多

关键词 工业计算机层析成像 超分辨率 图像重建 虚拟焦点

下载PDF 职称材料

利用三维CT扫描技术定量计算熔岩流气泡体积的研究与实现 被引量：1

10

作者 张茂亮 刘真 +2 位作者 陈德峰 郭正府 郭文峰 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期3709-3716,共8页

气泡体积算法及其计算机实现是火山熔岩流气泡古高度计应用研究中的难点之一,直接制约着古高度计算结果的精确度。本文提出了一种新的基于计算机断层成像技术的熔岩流气泡众数统计方法,即通过计算机断层成像技术对气孔状玄武岩样品进行... 气泡体积算法及其计算机实现是火山熔岩流气泡古高度计应用研究中的难点之一,直接制约着古高度计算结果的精确度。本文提出了一种新的基于计算机断层成像技术的熔岩流气泡众数统计方法,即通过计算机断层成像技术对气孔状玄武岩样品进行三维重构,利用不同物质对射线吸收衰减系数的不一致性,标记重构数据中的岩石、气泡与无效部分,进而提取气泡连通区域的骨架,确定独立气泡之间的分割面,最终统计出气泡的数量与体积。考虑到玄武岩中气泡截面轮廓不规则的特点,采用逐点法有效地计算了截面面积,排除了连通区域轮廓对面积计算结果的影响。采用基于区域划分的阈值计算方法统计玄武岩样品的气泡数量与体积,解决了传统的单一阈值计算方法导致的小连通区域过度分割的问题。在上述新方法的基础上,本文设计并构建了新的气泡数量与体积的统计软件,计算程序的初步运算结果证实了研究方法的有效性与可行性。该方法有望提高熔岩流气泡数量、体积以及火山熔岩流气泡古高度计的计算精度,成为重建高原隆升历史的快速分析工具。 展开更多

关键词 气孔状玄武岩 计算机断层成像 逐点法 阈值算法 古高度

下载PDF 职称材料

工业CT中一次圆周多次扫描方式及TV(CG)-Block-ART重建算法

11

作者 邹晶 郑海荣 张朋 《无损检测》 2010年第12期926-929,943,共5页

在高能工业CT系统中,为了提高图像的空间分辨率,常在探测器前加装栅格状准直器,导致采样数据出现稀疏的情况。为此采用多次圆周多次扫描的方式,但这又大大增加了扫描时间。为兼顾扫描速度和重建图像质量,提出了一次圆周多次扫描的数据... 在高能工业CT系统中,为了提高图像的空间分辨率,常在探测器前加装栅格状准直器,导致采样数据出现稀疏的情况。为此采用多次圆周多次扫描的方式,但这又大大增加了扫描时间。为兼顾扫描速度和重建图像质量,提出了一次圆周多次扫描的数据扫描方式并采用相应的重建算法,数值模拟结果表明此方法在保证重建图像质量的同时提高了扫描速度。 展开更多

关键词 工业CT 数据采集方式 图像重建

下载PDF 职称材料

修正ROF模型的分裂Bregman算法

12

作者 李孟飞 李宏伟 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2013年第7期2455-2459,共5页

ROF去噪模型对高斯噪声有很好的去除效果,但并不适合处理泊松噪声。该模型会造成含泊松噪声图像的边界模糊。针对泊松噪声类型,文献上提出了修正ROF模型。分析了修正ROF模型解的存在性和唯一性。采用逐步线性化的方法处理该模型具有强... ROF去噪模型对高斯噪声有很好的去除效果,但并不适合处理泊松噪声。该模型会造成含泊松噪声图像的边界模糊。针对泊松噪声类型,文献上提出了修正ROF模型。分析了修正ROF模型解的存在性和唯一性。采用逐步线性化的方法处理该模型具有强烈非线性的保真项,克服了其求解上的困难,并应用分裂Bregman算法,使得该模型可以快速求解。数值实验结果表明,该算法较好地保留了图像亮度较弱部分的细节信息,对实际CT图像的去噪效果优于传统的ROF模型,且收敛速度快。 展开更多

关键词 图像去噪 ROF模型 泊松噪声 分裂Bregman算法 全变分

下载PDF 职称材料

首都师范大学检测成像实验室CT研究进展 被引量：6

13

作者 赵星 张慧滔 +4 位作者 陈明 邹晶 杨涛 金智勇 张朋 《中国体视学与图像分析》 2008年第3期158-165,共8页

CT检测成像技术包括数据采集、图像重建、图像应用三个层面。本文简要介绍了近年来首都师范大学检测成像实验室在这三个层面技术研究方面所取得的进展。具体包括多种新的扫描模式和相应重建算法、X射线能量谱的研究、基于GPU的多种解析... CT检测成像技术包括数据采集、图像重建、图像应用三个层面。本文简要介绍了近年来首都师范大学检测成像实验室在这三个层面技术研究方面所取得的进展。具体包括多种新的扫描模式和相应重建算法、X射线能量谱的研究、基于GPU的多种解析重建算法和迭代重建算法的加速实现方法、多种伪影形成机理的研究及有效的伪影校正方法、基于GPU实现的体绘制算法、基于这些研究成果的算法平台和软件研发以及成果推广应用情况等。本文目的在于与本领域专家交流相关问题的国内外研究状况及本实验室的研究进展,促进研究的进一步深入。 展开更多

关键词 计算机断层成像 图像重建算法 扫描模式 图形处理器

下载PDF 职称材料