高密度差多层球壳双能CT图像重建方法

对含高密度差材料的大尺寸多层球壳构件采用双能CT方法进行无损检测,当采用高能射线扫描时,低Z材料区对射线基本无阻挡,而采用低能射线扫描时又会被高Z材料区截断,因此需要根据双能射线投影特征开展针对性的图像重建方法研究。首先,根据材料结构特征建立仿真模型,分别模拟得到高、低能射线的投影正弦图,然后采用滤波反投影和代数重建法等算法进行图像重建。通过仿真和比较分析,得出先融合投影再重建图像的方法要整体优于先分别重建再融合图像的方法。另外,为保证图像重建质量,在进行扫描射线能量选择时,要考虑提高局部投影质量,更要尽量减少被截断的总投影量。     

大型试件的X射线CT检测方法探讨

当对投影长度大于探测器长度的大型试件做平行光束CT时 ,可以认为投影被截断了。从数学上讲 ,这种情况下的解析法重建如滤波反投影法是不适宜的。然而从工程应用上来说 ,这又不是绝对的。就几种情况讨论了通过补充假数据 ,通过在 0～ 2π范围内对试件成像得到了完整的CT切片 ,获得了切片的精确重建     

L—频段ESR成像系统中的图像重建

本文介绍了L—频段ESR图像重建的原理和数据处理方法。通过概述L—频段ESR成像系统,讨论了扫描场和梯度场在成像中的作用及其和投影数据的关系,给出了整个图像重建数据处理的步骤框图,着重地讨论了卷积差分的原理和方法,并介绍了本系统中所采用的滤波反投影图像重建方法。最后给出了用DPPH和煤作样品所成的像,并对实验结果进行了讨论。     

全变分约束迭代滤波反投影CT重建

重建算法是计算机断层成像(CT)技术的核心。在解析法CT重建过程中,结合先验信息和引入优化约束条件较为困难。通过对滤波反投影(FBP)原理及其重建图像与理想CT图像差值关系的分析,构造了以FBP为基础的迭代循环,解决了解析重建过程中先验信息的利用和优化约束条件的引入问题。为抑制迭代FBP产生的图像伪影,将全变分(TV)模型引入重建过程,建立了TV约束迭代滤波反投影CT重建方法。在数值模拟中,针对完善投影数据、稀疏投影数据、含金属投影数据和有限角投影数据等不同情况,重建出了与原始模型高度一致的CT图像,研究表明TV约束迭代滤波反投影方法是一种精度高、适应性较强的CT重建方法。     

具有平面结构物体的有限角衍射断层成象

本文介绍一个新方法来处理具有平面结构物体的断层成象问题,这个方法称为线性代数法。对于一个具有两层结构的物体,用两个投影就可得到它的断层象,对入射角受限的情况,文中进一步用伪反滤波方法解决病态问题。模拟计算结果表明,对一具有十层平面结构的物体,入射波的角度变化范围被限制在-8°-8°之间,仅用19个投影,就可得到该物体内各层结构的重建象。     

H2O温度二维分布的滤波反投影重建

利用可调谐半导体吸收光谱技术实现燃烧场温度二维分布重建。设计H2O模型温度分布范围为300~1300 K,高斯型分布,利用Radon变换模拟实验测量结果。采用滤波反投影算法重建了两条吸收谱线强度场,进而得到气体温度二维分布,重建结果与模型符合较好。研究了不同投影数目和随机噪声对重建结果的影响,结果表明:随着投影数目的减少和噪声幅值的增加,重建温度分布均方误差增大,图像重建效果变差。当投影数目减小到4个,重建温度场已不能完全反映原始温度场信息。     

利用单幅投影图像重建不对称客体密度分布

 针对高能X射线照相系统成像数目受到限制的现状，研究了利用单幅投影图像重建具有部分不对称性结构物体的密度分布的方法，提出了利用图像的对称和不对称信息，并结合先验信息构造多角度投影图像的方法。研制了基于全变分和代数重建技术的3维密度重建程序，并通过仿真实验,定量给出了图像数目对密度重建精度的影响规律。数值仿真结果表明：当投影图像数目达到一定值后，重建密度误差的变化变得很缓慢,重建密度的误差随图像数目的增加而减小，在只有少数投影图像的密度重建时，误差减小较为明显,从性价比的角度来说，10幅图像最佳。     

基于双色条纹投影的薄膜振动模式分析

结构光投影和条纹时间平均分析技术已被用于振动模式分析中,但由于投影单色正弦条纹时振动薄膜变形条纹傅里叶谱中零频涵盖范围较大,会限制滤波窗的选取范围,从而影响模式的最终重建结果。为提高振动模式重建的准确性,提出了一种利用π相移正弦条纹投影进行薄膜振动模式分析和振幅重建的方法,通过处理两个通道的条纹分量达到消除零频的目的。给出了该方法的理论分析,完成了相应的计算机模拟,分析了影响测量精度的因素。通过与投影单色正弦条纹的振动模式重建结果对比,表明该方法有较高的重建精度。不同激励频率下的实际薄膜振动实验结果也证明了该方法正确可行。     

数字全息波前重建中的像平面滤波技术研究

基于数字全息图的频谱平面滤波及像平面滤波技术,最近出现两种可变放大率的物光波前重建方法.为适应数字全息精细检测的要求,对两种滤波方法进行了研究,导出让局部重建图像布满重建平面的表达式.研究结果表明,像平面滤波技术优于频谱平面滤波技术,基于像平面滤波技术的重建方法能够按照需要的放大率高质量地重建局部物光场.给出彩色数字全...     

半覆盖锥束CT中扁平物体的高效反投影滤波重建

全覆盖圆轨迹扫描的成像视野受探测器宽度限制, 对于大物体的成像效率较低.半覆盖扫描可以将成像视野扩展近1倍, 图像重建首推使用反投影滤波型算法. 反投影滤波型算法按PI线重建, 各PI线积分区间的不一致性导致通信和计算消耗大, 影响重建效率. 针对半覆盖成像中扁平形状物体的重建问题, 提出了一种改进的反投影滤波型算法, 且证明了当扁平物体的厚度小于2Rsin(2π/N_p) (R为扫描半径, N_p 为圆扫描一周均匀采集的投影数量)时, PI线积分区间的不一致性在数值计算过程中的误差是可以忽略的. 改进后的算法相比原半覆盖反投影滤波算法具有两个明显的优势: 一是数值计算过程中角度循环移至PI线循环之外, 算法的通信需求显著降低; 二是投影数据求导、反投影和沿PI线滤波三个步骤均能够并行计算, 算法的并行性得到增强.数值仿真与实际数据的实验结果表明, 本文算法与原半覆盖反投影滤波算法的重建精度相当, 但计算效率提高了4.6倍. 关键词： 锥束CT 半覆盖成像 反投影滤波 PI线