断层图象层厚减薄的图象处理方法

本文全面讨论了断层图象层厚减薄的数字图象处理方法－断层间插值技术，详细介绍了现有的灰度插值和形状插值的思路、功能、实现步骤和优缺点。提出了深入研究的目标。     

断层图象层厚减薄的图家处理方法

本文全面讨论了断层图象层厚减薄的数字图出处理方法──断层间插值技术．详细介绍了现有的灰度插值和形状插值的思路、功能、实现步骤和优缺点．提出了深入研究的目标．     

基于椭圆拟合和Hausdorff距离的图像匹配算法

图像匹配是逆向工程CAD建模领域的重要内容之一。针对CT图像包含多分叉轮廓的匹配问题,利用椭圆拟合来定量表达平面轮廓散乱点的整体形位信息,建立初步的轮廓森林;提出采用快速Hausdroff距离法来处理分枝问题从而形成完整的轮廓森林。实验结果表明,该算法对具有分叉现象的图像匹配具有良好的准确度和实时处理能力,对于岩芯CT、工业CT、医学CT等图像的三维重构都能有较好的适用性。     

基于插值原理的检查点技术波场重构与叠前逆时偏移

叠前逆时偏移等基于波场互相关原理的地球物理方法存在极大的计算与存储需求,因此采用合适的波场重构方法显得尤为重要.常规的随机边界法容易产生成像噪声,而有效边界法在三维情况仍难以实现,检查点技术具有内存要求小的特点,但存在较高的重算率,因此本文提出了插值原理的检查点技术波场重构方法.在满足Nyquist采样定理的前提下对相邻检查点间的波场进行规则抽样,将抽样波场作为插值节点,运用多项式插值算法重构任意时刻的波场,从而避免优化检查点技术反复递推造成的计算效率问题.数值实验表明：插值检查点重构算法能有效的恢复波场,其中三次样条插值重构精度最高,而牛顿法插值法计算代价较小适合于快速重构.经Sigsbee模型的叠前逆时偏移证明了插值算法的可行性,并且极大的提高了波场重构的计算效率.三维模型分析得出在增加少量存储的情况下插值重构法的重算率大幅度降低,存储量减少为有效边界法的7.1%,对于三维尺度的叠前逆时偏移有实际意义.     

第五代CT——超高速CT

超高速X线CT的动态摄影、三维图象的构成,临床上的作用已引起医学界的关注。本文将就超高速CT 装置的结构、性能、扫描法,临床应用作一介绍。     

衍射CT技术和多源全息成象技术的比较研究

在本文中,我们从理论上比较研究了衍射CT技术和多源全息成象技术,讨论了在弱不均匀介质中多源全息成象技术失真的根源,推导出二维多源全息图象重建的快速算法,利用这些算法和计算机产生的非Born近似的正演数据,系统地研究了异常体的尺寸、异常程度的大小和数据采集方式对重建图象的影响.并且把它与衍射CT重建图象作了数值上的比较,所得到的许多结果（见正文结论部分）对于衍射地震CT技术和多源全息成象技术在生产中的应用有着指导意义.     

在IBM—PC机上用直接法进行三维CT图象的重建和显示

70年代末以来,三维成象显示医学物体的技术逐渐在整形外科和脑外科的手术定位和手术模拟中得到广泛的应用。近年来,国外在硬件和软件技术上做了很多工作以提高三维图象重建的速度和精度,但大多数努力采用了复杂的硬件和软件技术,使得系统的成本大大提高。本文中提供的直接重建法可以在 IBM-PC 微机上实现。通过数据通讯技术,使外科医生能在自己的办公室中对三维图象进行观察和进行手术模拟。该系统与 CT 之间是通过数据通讯来联系的.所以,只要配以不同的接口程序,就能与不同型号的 CT 联接     

CT机器、图像后处理技术的新进展

1）CT机的进展：CT机器自问世以来，随着计算机技术、探测器技术、X线技术的不断及发展以及新的微电子和显微技术不断的应用于CT机，从而提高了CT机的性能，标志着CT扫描从层面扫描到螺旋扫描的换代。2）图象后处理技术：螺旋CT的出现及计算机软件的开发，利用导航技术做出具有3D仿真内窥镜的图象，既（VE），这种新的影像学方法，引起了广泛的关注。     

CT图像的三维重建

本文利用6例自愿者、2例上颌窦癌患者颌面部薄层 CT 扫描资料应用计算机技术进行立体三维图象重建。重建采用体元法和表面成形法。讨论了颌面部 CT 图像三维重建方式和临床应用价值。     

地震层析成象

地震层析成象(Seismic tomography)是用地震波描述地球内部复杂的、不均匀的速度和/或衰减结构之图象的技术,它可以使用天然震源(地震)和人工震源(爆破和振动)的地震波。“Tomography”一词为医学家所创,来源于“tomograph”(即“切片图”)——一种受检病人身体某部分的高分辨率二维X射线图象。若干相邻切片图叠加在一起即可得到病体的三维图象,以辨认肿瘤或其它病变。地震层析成象与医学的层析成象有很强的相似性,二者都有来自多源的大量交叉射线从不同方向穿透物体,并被一组接收器所接收。就目前的技术发展水平,地震层析成象是用波速的变化来产生物体的图象,而医学层析成象(或称之为计算机辅助层面成象,或CT扫描)则是由X射线衰减的变化得到的。     

三维可视化技术在临床医学的应用研究

本文首先介绍了西北大学可视化研究所研制的三维医学可视化分析系统。在此基础上,系统被用于医学影象数据库、虚拟内窥镜技术、远程会诊系统和计算机医学辅助教学系统的开发平台,为医学图象可视化提供了有力的工具.     

CT图象重建的算法优化和代码优化

卷积反投影是CT图象重建的最重要算法作为一种线性处理,其基本算法并不复杂,但由于CT的数据量庞大,使得图象重建的计算十分耗时.国外CT大都采用基于64位CPU的工作站并配以专门为CT建象设计的阵列处理板,这种昂贵的造价数十万元的计算机系统对一般医院用户来说是很大的经济负担.相反我们一直采用通用PC工作站,不仅降低了成本,而且计算机可以得到迅速的升级.这样,为满足医院临床诊断和治疗对建象速度的需要,我们就必须对该算法进行优化,优化的效果也成为CT软件能否适应市场需要,能否最终产品化的关键.本文总结了针对CT图象重建分别在算法层次和代码层次上所做的优化工作.第一,在算法实现的层次上,(1)在反投影算法中,进行内外循环交换,将最内层循环的计算量最大限度地减少,(2)利用反投影算法的对称性,只计算出部分图象数据并对称得到其它图象数据,(3)根据不同的视野范围自动调整反投影的计算量,(4)充分利用FFT的特点,提高实数线性卷积的效率.(5)数据的行列交换,用于提高CPU对数据的存取速度.第二,在代码编程的层次上,充分利用新一代微机CPU--Pentium III提供的新资源、新指令和相应的代码优化工具软件,重新编写算法关键部分的程序代码,以提高程序的实际执行效率.在东大阿尔派全身CT扫描机CT-C2000上的实际测试表明,通过上述算法优化和代码优化,CT图象重建软件的运行速度提高了8倍以上,己达到了医院实际使用的要求.     

基于小波变换尺度相关性的轮廓数据去噪

针对机械零件CT切片轮廓数据存在大量噪声的特点,在总结小波变换方法的基础上,提出了基于曲率小波变换的多尺度分析方法,利用尺度间相关性达到去噪和特征点检测目的,不仅解决了单一尺度无法有效去除切片轮廓存在的冗余数据和噪声,而且由于线特征剧烈波动而导致轮廓特征点检测困难,拟合精度差等的问题也得到有效地解决。     

面向RP的CT图像处理技术综述

图像反求建模是实现快速成形的关键技术之一,根据CT图像的二维信息,通过图像分割、二值化处理,提取所需边缘轮廓,重构出三维CAD模型,转换成快速成形的标准数据格式,制造出实物三维模型,在生物医学领域有着广泛的应用前景。本文在国内该领域研究现状基础上,讨论了CT图像反求建模的流程及在快速成形中的应用。     

图象分块重建算法

本文提出一种图象分块重建算法,通过对投影空间、卷积投影空间、图象空间的分割,实施分块重建运算.适合于多台微机进行并行图象重建,为构造廉价的普及型 CT 提供了一种可能途径.     

CT图象重显实用算法及计算机模拟(一)

不经过解剖手段获得被研究物体横切面图象的技术,在近十几年来已得到迅速发展并广泛应用在生物医学诊断设备、地质与水下勘探、工业上研究物体内部结构以及探伤等各种领域中。无论利用X—射线或超声波射束,同位素正电子发射或核磁共振等各种不同射线源中任何一种作为射源手段,它们的横断面图象重显基本原理是相同的。本文包括(一)及(二)两篇,分别对目前广泛应用的富利叶变换及卷积重显算法及其在计算机上可实现的离散近似式进行了推导,并对影响重显图象质量的各种参数如滤波函数及插值函数进行了讨论及计算机的模拟实验,从而能对各种不同算法的效果做深入的研究。     

二维三分量TTI 介质Lebedev 网格正演模拟

鉴于三维各向异性介质(TTI、单斜等)正演模拟在计算量与内存上的巨大消耗以及标准交错网格机制波场插值带来的数值频散,本文采用二维三分量Lebedev交错网格有限差分方法对TTI介质进行波场模拟,利用二维介质便可得到3个相互垂直分量的弹性波场,并利用余弦相似度将其与完全三维正演波场进行对比,分析了该方法的模拟精度。对比测试结果表明,本文方法避免了插值误差,能够精确反映地震波在二维观测平面内的运动学特征,并且平面内质点的偏振速度、振幅能量与三维结果具有较高的相似度,而模拟占用的计算机资源却只相当于三维模拟中的一个二维剖面,是一种高效、准确的各向异性介质数值模拟方法。     

鄂尔多斯盆地致密砂岩气藏微观孔喉球棍模型表征方法

以鄂尔多斯盆地J地区下石盒子组致密砂岩气藏储层为研究对象，利用Avizo软件的数据处理和数值模拟功能，处理多尺度三维CT成像技术提供的图像信息.提出核磁阈值分割法，应用该方法对研究区目的层岩石样品进行多尺度三维孔喉分维数重构，建立非常规致密砂岩气藏储层纳米级三维孔喉分布和孔喉球棍模型.利用数字岩心分析模块对孔隙空间进行计算，获得喉道半径、孔隙半径、配位数、喉道长度、喉道形状因子、孔隙形状因子等定量参数，进而应用上述表征参数进行孔喉结构定量评价.研究表明，纳米尺度下致密砂岩储层孔隙呈球状，喉道呈杆状、棍状和管束状分布，孔喉分布随机性强.多尺度三维CT成像技术具有无损、高分辨率等特点，能够在多个分辨率和不同视域获得较为清晰的二维、三维图像.建立的球棍模型，能够直观、定量表征孔喉大小、几何形态、空间分布、连通性等，对微细观尺度储层孔喉研究具有重要意义.     

三维地震数据离散光滑插值的共轭梯度法

针对三维地震数据插值,提出采用Laplacian算子进行光滑约束的插值方法,并借鉴Mallet研究的离散光滑插值思路,采用预条件共轭梯度法,直接生成网格节点上的值,从而回避寻求满足插值方程的函数. 为了实现其中Laplacian算子的快速求逆,文中引入Claerbout螺旋坐标系谱因式分解理论. 在螺旋坐标系下,Laplacian算子的表示矩阵具有Toeplitz结构,其快速求逆可由谱法LU分解实现. 基于二维离散光滑插值,文中还给出共轭梯度法与NMO相结合的沿时间切片逐层处理的离散光滑插值流程. 最后,应用该方法对模型数据和实际三维地震数据进行了处理.     

多层CT重建算法对比研究

目前多层CT的重建算法主要有基于FDK的三维滤波反投影算法以及基于多层投影数据重排的二维FBP重建算法。本文对传统的FDK算法、基于投影角度二维/三维加权的CB-FBP算法以及自适应轴向插值AAI-FBP算法的性能进行了对比实验,并对实验数据进行了细致地分析。实验结果表明:在这几种重建算法中,AAI-FBP算法对于多层CT的重建效果最好,这对于后续多层CT重建算法的改进以及临床应用研究提供了可靠的实验依据。