基于ICA的X射线医学图像目标提取

X射线医学成像能观察到患者体内病变组织,对医学诊断有重要参考价值。针对传统医学X射线图像噪声强、层次感差和器官组织重叠的问题,提出利用多能谱X射线成像结合独立成分分析(independent component analysis, ICA)进行图像去噪和目标提取。首先ICA结合稀疏编码收缩法对图像降噪预处理以保证目标提取精度;然后根据图像中各目标组成特性,分离图像中每个像素对应的目标厚度矩阵;最后ICA以盲分离理论获得收敛矩阵重建出目标对象。在ICA算法中,借助于主观评价标准,发现当收敛次数大于40时目标分离成功;当幅值尺度在[25, 45]区间内,目标图像对比度高且失真较小。同时,通过观测实验得到的三维峰值信噪比图表明：ICA算法中收敛次数和幅值对图像质量有较大影响,当重建图像的对比度和边缘信息均达到较好效果时,收敛次数与幅值为85和35。     

多基色混合白光LED显色性优化研究

为优化多基色混合白光LED的显色性,得到色彩生动的白光LED照明效果,以评价饱和红色的特殊显色指数R₉为研究对象,通过多基色光源混合白光LED的光谱功率分布的高斯数学模型,选取峰值波长λ_m、半波宽Δλ和幅值A为基色光源光谱功率分布的主要参量,并以“蓝光芯片+YAG黄色荧光粉”和“红、绿和蓝基色LED”为分析模型分别进行二基色和三基色混合白光LED显色性研究,讨论两种基色混合情况下三个参量对混色白光LED的显色性R₉贡献。结果表明：为使多基色混合白光LED的显色性更好,首先确定光源S1的峰值波长λ_m1、半波宽Δλ₁及幅值A₁;然后设定其他基色光源幅值A_i以求此条件下峰值波长λ_mi和半波长Δλ_i取值范围;最后在求得的峰值波长λ_mi和半波长Δλ_i取值范围,反求基色光源的最佳幅值A_iopt,从而使多基色混合白光LED的显色性达到最佳效果。该方法对分析基色混合白光LED的显色性具有理论参考价值。     

车号识别中的补偿光源

公路交通基础建设的不断发展和车辆管理体制的不断完善,为以视觉监控为基础的智能交通系统的实际应用打下了良好基础。在智能交通系统中,车牌自动识别系统是一个非常重要的发展方向。由于对车辆的监控是全天候的,车牌识别系统必须满足这种工作要求。在监控过程中存在自然光线不足的情况(夜晚,阴雨天等),也就是存在逆光环境中对车牌的识别问题,这样就需要补偿光源。目前大多采用大功率泛光灯作补偿光源。由于泛光灯自身的特点,使效果不能达到理想。文章从汽车车灯的光谱及人眼的光谱光视效率曲线等方面详细分析了逆光条件下车牌识别中补偿光源的选取。并经实验证明此选取方法具有很好的效果。     

Design principles of a novel X-ray imaging system

A novel X-ray imaging system (NXRIS) and the design principles are given in this paper. Different from the existing digital X-ray imaging systems, the X-ray image intensifying system of NXRIS is a non-vacuum system composed of the intensifying screen and the brightness intensifier, and the brightness intensifier is named low light level image intensifier applied in military affairs. This structure makes NXRIS of big visual field (15 inch, even to larger) and low cost. When designing NXRIS, the spectral compatibility of the component devices and the relation between the visual field and the spatial resolution of the component devices are analyzed. The images produced by NXRIS are given and the image performance is good enough to be applied to security checking, non-destructive testing, and industry detection.     

人体头部体表温度随室内环境温度变化研究

为研究人体头部局部特征部位的散热情况,得到局部特征部位体表温度随环境温度变化规律,选取身体健康、体态标准的青年男女各20名为测试对象并分成男、女两组,根据红外热辐射测温原理对测试对象头部选取5个局部特征部位进行测温、记录。控制空气湿度50%和风速0.15 m·s-1,并以2 ℃幅度逐渐将环境温度从18 ℃升高到32 ℃。发现健康青年女性头部各特征部位体表温度略高于男性;男女受试者头部各特征部位体表温度在一定范围内随环境温度近似正比例变化;运动对头部体表各部分温度影响较小且存在差异。分析结果可应用于人体头部特征部位热流研究并对人体健康状况判断提供参考数据。     

基于BSS从多角度X射线投影分离聚焦层的DBT重建

提出一种基于盲源分离（BSS）从多角度投影提取出任意深度聚焦层的数字乳腺层析合成摄影（DBT）重建算法。首先,通过DBT成像设备采集乳腺的多角度投影,并对投影进行校正、对数变换等预处理工作;然后以中心投影为基准,根据成像几何将多角度投影通过位移聚焦到所选的重建深度z处;最后,将位移后的多角度投影视为由一个聚焦层内信息和若干层外信息构成的线性组合,进而通过BSS将聚焦层信息分离出来,由此快速重建出乳腺厚度范围内任意深度z处的层面。以中心投影为参考,将位移叠加（SAA）法、滤波反投影（FBP）法、最大似然期望最大化（MLEM）3种当前DBT重建的主要算法与所提重建算法进行比较,4种算法对原投影的噪声污染的改善程度分别为13.4%、18.8%、88.5%、73.6%,图像对比度分别下降83.7%、81.4%、74.6%、10.7%,与中心投影的特征相似性分别为0.841、0.866、0.861、0.886,结构相似性分别为0.596、0.594、0.628、0.787,伪影扩散平均值分别为0.571、0.254、0.189、0.146。此外所提算法的重建速度小于SAA、FBP,但比采用2次迭...     

光谱匹配在X光机设计中的应用

将X射线成像技术和微光成像技术相结合,设计了组合新型的X射线影像增强系统.为了得到满意的成像性能,在设计前研究了Gd2O2S∶Tb和CaWO4两种X射线屏和Super S251和Super S252两种光电阴极之间的四种屏－光电阴极组合的光谱匹配特征,对应的光谱匹配系数值分别为0.644,0.761,0.369,0.571.以光谱匹配曲线及光谱匹配系数计算数据为理论依据,最终选择Gd2O2S∶Tb X射线屏和Super S252光电阴极的组合作为该新型X射线影像增强系统的主要器件,得到了成像性能令人满意的X光机.     

非制冷热像观瞄系统动态目标的智能检测

为了适应实时性的要求,在目标检测及定位时对处理方法的简洁性提出了很高的要求。基于热像观瞄系统,根据观瞄的目的,介绍了一种具有一定大小的目标检测方法。根据差分图像像素特性,提出了自适应选取阈值的新方法,对目标像素的亮度和分布密度进行精确定位。这种方法充分考虑了像素的自身属性信息,便于硬件的实时处理。该方法可以达到较高的检测率。     

新型组合式X射线影像增强器

将X射线成像技术和微光成像技术相结合, 设计了组合新型X射线影像增强器。不同于常用的进口真空型X射线影像增强管,组合新型X射线影像增强器是由X射线屏和亮度增强器经过透镜耦合而成的非真空型组合器件。文章详细分析了组合新型X射线影像增强器的结构特点、成像原理和成像性能;并在结构特点、成像原理和成像性等方面对组合新型X射线影像增强器和常用的进口X射线影像增强管进行了详细的对比,比较的结果表明组合新型X射线影像增强器的成像性能略低于进口的医用X射线影像增强管,但是组合新型X射线影像增强器的性价比非常高,而且成像性能令人满意,正在向进口管不断靠近。它满足很多科研领域对X射线成像的要求,易于被广大用户接受,可以被广泛的应用在工业探伤,无损检测,机场安检等领域。