多金属物体CT图像的金属伪影校正

针对多金属伪影的校正问题,本文通过仿真实验分析了多金属伪影的成因,并提出了一种基于投影校正的多金属伪影校正方法.该方法首先直接从投影域分割出金属区域,然后建立对金属区域投影值的校正模型,最后通过调整模型参数达到校正目的.模型以重建图像的灰度熵为目标函数,采用单纯形法迭代求解使熵最小时的校正参数.仿真和实际数据的实验结果表明,本文算法对多金属伪影的校正起到了良好的效果,且校正后的图像质量优于插值校正法.     

X射线CT环形伪影去除方法

为去除X射线CT图像中的环形伪影,建立了一种投影数据预处理方法。该方法通过对各角度投影数据逐一进行分段多项式拟合的方式建立异常探元的备选校正因子集合,再根据备选校正因子的概率密度分布确定最可几校正因子。介绍了方法的物理依据、原理及其实现步骤,并分析了其在复杂条件下的适应性。结果表明:该方法对稀疏环形伪影、密集环形伪影以及伴随强噪声污染的CT图像环形伪影均可去除;与中值滤波等方法相比,可以更好地保持图像的空间分辨率。该方法可用于多材质检测对象CT图像的处理。     

工业CT图像均匀性校正

在工业CT图像重建过程中,射束硬化使得图像出现“杯状”伪影,阵列探测器响应不一致使得图像出现环状伪影、带状伪影和点伪影,影响图像均匀性.本文分析了射束硬化的原理和探测器响应不一致的数学模型,并通过实验,对探测器响应进行多挡板定标得到校正系数表.利用查表插值的方法对投影数据进行均匀性校正,消除上述伪影.     

低能X射线工业CT图像杯状伪影校正

为了去除X射线工业CT图像中的杯状伪影,提高CT图像的识别能力和量化分析精度,提出一种基于分度投影和权函数的射束硬化校正方法。首先分析得出杯状伪影主要是由X射线连续谱穿过被测物体过程中出现的射束硬化所导致。然后扫描阶梯模型,采集不同厚度下的投影数据并求出线衰减系数,通过拟合曲线,得到硬化模型函数和权函数校正模型函数,并确定权函数。接着,扫描被测圆柱形工件,采集不同分度下的投影数据。最后,针对每一个分度投影数据,采用权函数与当前分度投影数据乘积的方法进行硬化校正。对含有杯状伪影的实际CT图像进行了校正实验,结果表明,与多项式拟合法相比,该方法校正后的灰度图像没有放大噪声,且信噪比提高3.29%,有效地消除了杯状伪影,同时较好地保留了图像边界细节。     

CT图像“条状”伪影校正方法研究

在CT重建中,当断层射线衰减系数的变化呈非连续性的跳跃变化,如一种材质密度远远大于另一种材质的密度时,CT图像中高密度物质周围就会产生条状伪影。利用重投影技术分别获取高密度物质和低密度物质的正弦图,低密度物质正弦图中的数据缺失区用线性插值技术进行平滑过渡。利用两幅正弦图分别进行CT重建,然后将两幅CT图像进行相加,得到校正后的图像。实验结果表明,该方法能有效抑制条状伪影,同时提高了图像对比度。     

基于极坐标变换去除计算机层析图像环形伪影

探测器像元响应的不一致、光源能不稳定等因素使得计算机层析(CT)图像中含有较多的环形伪影,严重降低了图像质量,影响了图像的三维重建和量化分析,为此提出了基于极坐标变换与傅里叶变换后低通滤波的算法去除环形伪影。通过极坐标变换将直角坐标下的环形伪影转化为极坐标下的线性伪影,然后对线性伪影图像进行傅里叶变换获得频谱图像,进而设计二维低通滤波器进行滤波处理,最后通过傅里叶逆变换与坐标逆变换获得校正后的图像。利用Matlab软件,编写程序对算法进行验证,结果表明,该算法能够有效地去除环形伪影,使图像内部细节清晰可见,并且保护了图像边缘信息,提高了图像的信噪比;另外,使用该方法处理100张切片图像只需3.5min,可满足批量处理的需求。     

基于重投影的多项式拟合校正射束硬化

在X射线工业CT(ICT)中,射束硬化会导致重建的图像出现伪影,甚至产生变形。为了消除这种影响,提出了一种基于重投影的多项式拟合校正射束硬化的方法。该方法对原始CT图像进行阈值分割二值化,将物体目标区域的像素值设为1;重投影此二值图像以获取X射线贯穿物体的长度集合;利用多项式拟合此长度集合与多色投影间的关系来建立射束硬化校正模型,用该模型对多色投影进行校正。与传统的多项式拟合校正方法相比,该方法不需要楔状模体(用于测量不同厚度下的衰减值,以此来建立射束硬化校正模型)。研究表明,该方法能有效地抑制射束硬化的影响。     

硬化伪影的新型表现形式及其校正

X射线硬化是导致工业CT重建图像质量下降的物理原因之一。硬化伪影通常表现为两种形式,即杯状伪影和带状伪影。描述并证实了硬化伪影的一种新型表现形式,这种伪影与真实结构相关,且分布规则,容易造成伪影与真实结构的混淆。采用线性化校正方法对该伪影进行抑制,提高了重建图像质量,改善了通过CT重建图像进行几何测量的精度。     

基于分段硬化曲线的X射线CT射束硬化校正方法

研究了X射线CT射束硬化的形成机理,分析了射束硬化校正的常用方法,建立了以投影灰度为自变量的射束硬化校正模型,从而降低了射束硬化校正的计算难度。分析了采用多项式拟合射束硬化曲线的优缺点,提出一种基于多项式的分段硬化曲线表达新方法。该方法首先采用过原点的多项式曲线拟合硬化数据,然后通过所得多项式曲线的曲率变化,判断该曲线在拟合区间两端是否出现振荡,并对振荡部分的多项式曲线采用幂函数曲线进行替换,同时保证各段曲线在连接点处C1连续(曲线的C1连续定义为, 两条曲线交于一点且在交点处的一阶导数相等)。计算机CT仿真实验结果表明,该方法对理想CT图像和含噪CT图像的射束硬化校正,均表现出良好的稳定性,并可基本消除射束硬化造成的伪影。     

两种CT成像环状伪影校正方法

探测器探元响应的不一致性导致计算机层析成像(CT)图像产生环状伪影,使得像质下降,影响了缺陷的判读以及图像的后续处理与量化分析.提出了两种CT成像环状伪影校正方法:基于特征识别的校正方法和基于B样条曲线拟合的校正方法.前者针对单个独立探元或者少数几个相邻探元存在突出响应不一致的情况.该方法首先识别出响应不一致探元的位置,然后在该位置执行局部中值滤波以消除正弦图中的竖直条纹.后者针对多个连续探元同时存在微小响应不一致的情况.该方法用B样条曲线拟合的方法确定各个探元的归一化增益系数,进而对探元的响应不一致性进行校正.两种方法各有特点,互为补充,共同组成较为完备的环状伪影校正体系.实验结果验证了两种方法的有效性.     

一种长狭缝软X射线扫描相机系统

 介绍了一种长狭缝软X射线扫描相机系统。其有效工作面积达0.1mm×30mm，以满足宽频谱记录要求，通过优化变像管电子光学系统设计，尽可能地减小了时间畸变；提出利用计算机软件对残存时间畸变进行高精度校正的方法。动态测试表明，在2.5cm/ns的扫描速度下，其动态空间分辨率优于15Lp/mm，时间分辨率优于5ps。     

Evaluating gradient artifact correction of EEG data acquired simultaneously with fMRI

Simultaneous electroencephalography (EEG) and functional magnetic resonance imaging (fMRI) has become a widely used application in spite of EEG perturbations due to electromagnetic interference in the MR environment. The most prominent and disturbing artifacts in the EEG are caused by the alternating magnetic fields (gradients) of the MR scanner. Different methods for gradient artifact correction have been developed. Here we propose an approach for the systematic evaluation and comparison of these gradient artifact correction methods. Exemplarily, we evaluate different algorithms all based on artifact template subtraction--the currently most established means of gradient artifact removal. We introduce indices for the degree of gradient artifact reduction and physiological signal preservation. The combination of both indices was used as a measure for the overall performance of gradient artifact removal and was shown to be useful in identifying problems during artifact removal. We demonstrate that the evaluation as proposed here allows to reveal frequency-band specific performance differences among the algorithms. This emphasizes the importance of carefully selecting the artifact correction method appropriate for the respective case.     

Influence of injected plasma on oscillations of cathode luminosityin triggered vacuum breakdown

The authors report experiments performed with a triggered vacuum gap in order to investigate how plasma injected into the gap affects the frequency of oscillations in cathode luminosity during vacuum breakdown. The density of injected plasma is varied by changing the parameters of the triggering gap. Light from the main gap is recorded using an ultrafast streak camera. In all cases, streak photographs show oscillations in cathode light with a constant pulse repetition rate of about 5 ns/pulse. The injected plasma does not affect the repetition rate of cathode light pulses. Additional testing of the streak camera indicates that light pulses in a streak trace can be created very easily by electromagnetic interference. It is concluded that cathode light pulses are most likely an artifact associated with the improperly shielded streak camera     

XRF analysis of strontium: Exploring cellulose as a soft tissue equivalent

X-ray fluorescence (XRF) is a widely used method for in vivo elemental analysis. Particularly for bone, it is a non-invasive technique that provides information on composition without significant risk to the patient. XRF contributes a capability for measuring elements beneficial to human health, such as strontium. This is a proposed supplement that has been shown in clinical trials to reduce fracture risk in people diagnosed with osteoporosis. Although XRF is a viable method for quantifying bone strontium, there are still factors that constrain its effectiveness. X-ray attenuation through overlying soft tissue decreases the signal, consequently requiring correction before estimating the true concentration of strontium in bone. A correction factor can be applied to account for the reduced signal, but an accurate measurement of overlying soft tissue thickness is required. It has been shown that using the correlation between Compton peak count rate and overlying thickness can be used as an estimation of overlying tissue. Lucite is commonly used as a soft tissue substitute; however, its mean atomic number is appreciably lower than soft tissue, somewhat limiting its applicability. This study tests the feasibility of using cellulose filter papers as a substitute for overlying soft tissue to perform XRF analysis of strontium-doped hydroxyapatite bone phantoms. Mass attenuation coefficients are shown to be closer to those of soft tissue (International Commission on Radiation Units' four-component) than Lucite, and the Compton correlation is used to estimate thickness as a correction factor to quantify true strontium concentration.     

腔内辐射温度的实验研究

介绍了利用两台软X射线能谱仪和多针孔软X射线条纹相机配合诊断腔内的辐射温度。实验解决了因等离子体喷射引起的诊断口缩孔带来的测不准问题,测到了诊断孔的二维缩孔图像和缩孔时间过程,从而给出了腔内辐射温度随时间的变化关系。通过实验数据分析,建立了初步的诊断孔缩孔模型。 关键词：     

软X射线条纹相机静态能量响应的绝对标定

软X光扫描相机是对软X光时间特性进行研究的主要诊断工具.利用同步辐射作为光源,采用美国NIST的标准,对它的静态能谱响应进行了绝对标定,给出了X光条纹相机在100—1000eV能区的绝对谱响应,不确定度小于23%.     

激光等离子体软x光辐射的时间分辨测量

采用透射光栅和软x光条纹相机测量了铜激光等离子体软x光发射的时间分辨光谱。通过比较时间分辨谱和时间积分光谱,从实验上考查了条纹相机在软x光区域的响应特性。文中也给出了激光等离子体软x光不同谱带及波长发射的时间过程。