利用像素错位法提高系统空间分辨率的实验研究

在硬件配置不变的情况下,如何进一步提高CT系统空间分辨率是目前工业CT领域内的研究热点之一。本文改进了半像素错位算法,有效地提高了CT系统的空间分辨率,具有一定的理论意义和工程应用价值。     

显微动态与功能CT-未来的21世纪CT

病理宏观肉眼诊断的空间分辨率为毫米数量级,而微观病理显微诊断的空间分辩为微米数量级。目前医学CT影像的空间分辨率已达到0.35mm已能满足宏观病理学诊断的要求。如果医学CT的空间分辩率再提高到微米水平,即可清晰显示细胞和组织的微细结构,从而满足现代医学临床病理诊断金标准的要求。目前工业CT(ICT)的空间分辨率已达到5－10微米,从而为提高医学CT的空间分辨率提供技术依据。本文给出用工业微焦点CT机首次对生物组织进行显微成像的结果。认为,应用微焦点X线源,以及采用钨酸镉集成电路CCD检测技术,进一步缩小检测器元件探头的尺寸和增加检测器探头的数目,可以提高医学CT的空间分辨率;应用电子束快速扫描技术,可以提高医学CT的时间分辨率,达到动态的水平：应用双能X线束扫描技术,可以进一步提高密度分辩率。如果未来医学CT的空间分辨率达到微米级(显微CT),时间分辨率达到毫秒级(动态CT),密度分辨率能观察到神经细胞有兴奋时胞内钙离子浓度的瞬态上升1000倍,即成为显微动态和功能CT,就可以观测人脑神经元在不同功能状态下的动态兴奋和时空编码过程,对进一步研究人脑的学习记忆和思维认知过程有重要意义。     

显微CT的研究及应用的初步评述

近五年来在国内外显微CT的研究和应用，得到了很大的发展；微观病理显微诊断的空间分辨为微米数量级。目前医学CT影像的空间分辨率已达到0.35mm，已能满足宏观病理学诊断的要求。如何医学CT的空间分辨率再提高到微米水平，即可清晰显示细胞和组织的微细结构，从而满足现代医学临床病理诊断金标准的要求。目前工业CT（ICT）的空间分辨率已达到5－20微米，从而为提高医学CT的空间分辨率提供技术依据。本文引述用工业微焦点CT机首次对小动物组织进行显微成像的结果：提出应用微焦点X线源，以及采用钨酸镉集成电路CCD检测技术，进一步缩小检测元器件探头的尺寸和增加检测器探头的数目，可以提高医学CT的空间分辨率；应用电子束快速扫描技术，可以提高医学CT的时间分辨率，达到动态的水平；应用双能X线束扫描技术，可以进一步提高密度分辨率，如果未来医学CT的空间分辨率达到微米级（显微CT），时间分辨率达到毫秒级（动态CT），密度分辨率能观察到神经细胞有兴奋时，胞内钙离子浓度的瞬态上升1000倍，即成为显微动态和功能CT，就可以观测人脑神经元在不同功能状态下的动态兴奋和时空编码过程，对进一步研究人脑的记忆和思维认知过程有重要意义。     

双能光子吸收法提高CT衬度(密度)分辨率的研究

目的：提高CT衬度的分辨率，30年来，医学CT经历了原始的第一代CT发展至目前第5代高分辨率CT和高速电子束CT，其成像的空间分辨率和时间分辨率均有明显提高，但CT成像的衬度（密度）分辨率提高并不显著，而衬度分辨率与图像的灰度等级（灰阶）密切相关，是图像清晰度的重要参数。本文对应用双能量光子扫描吸收法以提高CT衬度（密度）分辨率的原理进行分析，并探讨其实际应用的可行性。     

X射线相位衬度显微成像的原理与进展

当前医学影像学的发展趋势是提高人体软组织成像的衬度分辨率及空问分辨率,由宏观影像学向微观影像学的方向发展。微观影像学能看见微米级的组织和细胞结构,能在活体上无损和动态地观察人体内部器官的微细病理变化,从而能早期做出准确的细胞病理学的定性和定位诊断,以及早期进行精确的定点清除治疗。在提高软组织成像的衬度分辨率方面,相位衬度成像技术是国内外关注的热点。据报道,软组织的X射线相位衬度的分辨率约为常规X射线CT吸收衬度分辨率的1000倍。本文以北京同步辐射装置产生的同步X射线束为光源,应用衍射增强成像（DEI）技术,对人和动物脏器的软组织进行相位衬度成像。结果表明：相位衬度显微成像可清晰显示肺泡、。肾小管、肝小叶等微细的组织结构,其空间分辨率可达20微米,这些在常规X射线CT吸收衬度成像是看不见的。医学相位衬度（简称“相衬”）显微CT成像将是医学显微影像学的未来发展方向。     

基于改进重建滤波器的局部CT重建算法

鉴于实际工程应用需求,基于截断投影数据的CT图像局部重建是X射线CT重建的一个重要课题,本文概述了现有的局部重建算法,分析了其优缺点,提出了一种基于改进重建滤波器的局部CT重建算法。通过对滤波函数的改进,使其能量主要集中在中心位置,使旁瓣迅速下降,进而使滤波函数具有局部重建功能。另外改进的滤波函数压制了低频信息,突出了高频信息,具有提高成像空间分辨率的功能,但对图像噪声有所放大,实际实验数据验证了算法的可行性。     

不同线对卡测试CT空间分辨率差异探讨

空间分辨率是描述工业CT系统性能的重要指标,目前测试方法有线对卡法和圆盘法,而线对卡没有统一的制作标准,常用的有条卡、圆孔形和方孔形等。本文通过理论分析和实验确定这些不同线对卡测试CT空间分辨率的结果差异及产生原因。     

64层锥束CT扫描的优化系统

近年来X射线断层成像(CT)技术获得了突飞猛进的发展,自1998年推出4层螺旋CT后,CT扫描设备在容积覆盖,空间分辨率,扫描速度,切片数方面取得了长足进展.这不仅给医学应用带来了深远的影响,同时也给CT系统设计提出了巨大的挑战.容积CT(VCT)的设计过程引入了各种策略来战胜其复杂性.这些方法学包括:理论分析,系统性能预测的图像分析工具,各种基于专家背对背评价的参数优化.本文论述了64层CT系统设计中的一些考虑因素及优化过程.这些设计过程保证了锥束CT的优化性能.首批客户的应用反馈显示了我们设计实践的有效率性.     

工业CT系统空间分辨率两种测试方法分析与评价

空间分辨率是CT图像质量的两项重要性能指标,其测试工作也是CT设备性能测试的重要内容。本文提出工业CT系统空间分辨率常用的两种测试方法,编写基于圆盘法的空间分辨率测试软件,并结合测试软件进行空间分辨率的测试。两种测试方法的对比实验在三套工业CT系统中开展,并在相同试验条件下实施、数据采集、计算和分析。结果发现,在三套工业CT设备测试结果中,基于圆盘法的测试结果要明显低于基于标准中规定的线对卡测试方法测试结果,本文根据傅立叶变换讨论两种测试方法测试结果产生差异的原因。      

图像分辨率测试卡的结构与标准

分辨率测试卡是客观描述射线实时成像检测系统分辨率和实时成像检测图像分辨率(包括射线照相底片分辨率)质量指标的重要器具,本文概述了图像分辨率测试卡的结构和正在制订的<射线透视检测用分辨率测试卡>行业标准进展情况.     

CT空间分辨率自动检测的研究与实践

目的利用MTF方法实现CT空间分辨率的自动测量。方法阐述了自动测量原理,采用Catphan体模和自制体模对CT空间分辨力进行了测量。结果主观法和客观法测试结果相近。结论可以用自制体模对CT的空间分辨率进行自动测量。     

医用X线CT图象质量分析

CT图象的质量主要是指空间分辨率,对比分辨率(即密度分辨率)和伪象。空间分辨率是指分辨人体不同组织结构的能力;密度分辨率是指区分不同密度的人体组织的能力;伪象是指由于一些因素的影响而产生的被扫描人体不存在的假象。本文主要讨论影响上述CT图象质量的一些因素,并提出临床使用过程中的一些注意事项。     

基于局部倾斜叠加的快速射线束叠前时间偏移

宽方位高密度地震勘探可以有效的提高地震资料的空间分辨率和裂缝预测的精度,但地震道数的增加也大幅度提升了地震数据的处理成本.为提高海量地震数据偏移处理的计算效率,本文发展了一种快速射线束叠前时间偏移方法.该方法首先根据给定的射线束中心间隔将炮记录划分为一系列数据子集,然后利用倾斜叠加将数据子集分解为不同方向的平面波,最后根据射线束中心到地下成像点的双程走时和射线参数拾取相应的平面波振幅累加到成像点上.同Kirchhoff叠前时间偏移相比,本文方法不但保持了一致的成像精度,且由于仅需在稀疏的射线束中心位置进行成像累加运算,计算效率得到了大幅度的提升.文中所给出的模型和实际资料的测试结果验证了本文方法的正确性和有效性.     

地震前后遥感影像空间尺度特性与最优空间尺度选择

本文基于不同计算窗口大小的改进局部方差方法, 判定地震后遥感影像上的目标物, 如损毁建筑物、 完好建筑物的最佳空间尺度。 对航片、 QuickBird影像进行了系列实验分析, 得到了在QuickBird影像中城区完好建筑物最佳空间分辨率在2~3 m, 损毁建筑物最佳空间分辨率2~4 m, 航片中城区完好建筑物最佳空间分辨率为3~4 m。 最佳空间分辨率与目标地物的尺度紧密相关, 不同尺度大小的地物具有不同的最优空间尺度。 最佳空间尺度的选择在处理海量高空间分辨率影像时通过重采样选取最佳空间分辨率, 可以有效减少图像运算时间, 在地震灾害快速评估中具有一定的应用意义。     

发射型CT的图象重建算法

本文评述了发射型CT 在探测灵敏度,空间分辨率和影象质量方面取得的进展。并介绍了几类发射型CT 常用的图象重建算法的发展情况,比较了几种方法的特点及其实用性。     

对修订现行工业CT相关国家标准的建议

2012年以来我国发布了一系列关于工业CT的国家标准。虽然起到了相当的积极作用,但是仍然暴露出一些明显的不足之处。本文就名词术语标准的制定、空间分辨率的检测条件、对比度分辨率、低对比度空间分辨率、加强对于圆盘模体测定技术的研究和测定透射散射比等问题提出若干修订的建议。      

CT系统放大倍数与极限空间分辨率关系的数学推导

图像质量是CT系统的核心指标,而空间分辨率又是图像质量评价的重要指标之一。图像的极限空间分辨率由系统的截止频率决定,通过对截止频率与系统的有效射束宽度的关系公式推导发现,工业CT系统放大倍数在不同的范围变化下CT系统有其最佳放大倍数,此时CT系统的有效射束出现最小值,极限空问分辨率达到其最大值。这些规律的发现,为检测人员在检测过程中根据自身CT系统的参数进行有效的调整,从而发挥设备的晟佳状态,使图像质量更加清晰,同时为CT系统的设计提供参考依据。     

应用地震体波的CT技术和地球探查

本文比较了典型的CT技术和用地震体波的成像技术的应用环境;概括了地震CT技术用于地球探查时的几种模式,并简单地介绍了几种常用的图像重构方法,如付立叶法、褶积法、代数重构法、射线追踪和波动方程反演法等。在此基础上对近期内地学上应用地震 CT技术可能取得的进展作了估计,并认为考虑复杂地球模型的非几何光学重构方法的研究是提高成像分辨率的关键。     

基于深度学习的低剂量CT成像算法研究进展

计算机断层扫描成像(CT)技术具有成像速度快分辨率高的优点,广泛应用于医学临床诊断中.然而,提高剂量辐射会引发人体组织器官受损,降低剂量又会造成成像质量严重下降.为解决上述矛盾,在确保成像质量满足临床诊断需求的条件下,研究如何最大程度地降低X射线辐射对人体造成的伤害,己成为低剂量CT成像技术的研究热点.近年来,在人工智...     

PET/MRI新技术应用研究进展

PET/CT的广泛应用有力地促进了核医学的发展。MRI与CT相比有更高的软组织对比度和空间分辨率,且无电磁辐射,因此PET/MRI的研究成为近些年的热点,并已取得了初步的进展,虽然目前PET/MRI离广泛应用还存在一定距离,但已有的研究成果表明,PET/MRI具有广阔的发展空间,有望将分子影像技术的发展带入一个新的时代...