X射线衍射增强成像中DEI峰位CT图像的解释

在衍射增强成像中,其峰位cT成像模式中的消光衬度产生使物体的cT图像边界增强的效果,从而有效地提高了断层图像的空间分辨能力。本文提出了这种由于消光衬度引起的DEI—CT图像增强的额外灰度变化的一个确定的物理解释,并通过理论模拟计算与简单圆物体实验数据的处理,证明了这种边缘增强效果具有单像素宽、高密度圆形物体的成像特征,有助于解读峰位DEI—CT图像。     

汶川地震震灾图像处理中的融合方法及其比较——以北川地区遥感影像为例

图像融合是一种对多源图像信息进行提取与综合处理的技术,其任务是根据多源图像信息进行提取与综合,以获得对同一场景、目标的更准确、更全面、更可靠的图像描述.本文以北川地区的遥感图像为例介绍了汶川地震中遥感图像处理使用的图像融合方法,包括IHS变换,主成分变换(PCA),高通滤波和小波变换等,肯定了图像融合在震害信息提取中的作用.然后对各种方法进行了定性与定量地对比、分析及评价,根据各种方法的特点,分析了不同应用目的所适用的遥感图像融合方法.     

图像ROI选择及其应用研究

在辐射成像应用中,DR及CT检测会产生大量的图像数据,对这些图像数据的处理涉及图像处理技术的方方面面。这些处理技术包括重建、可视化、图像增强、图像压缩和图像缺陷分析等。通常人们需要对图像中的特定区域（ROI）进行处理,并对图像上的ROI进行选择。ROI的确定,编辑是辐射成像图像处理的常用功能。本文介绍常用各种ROI,实现了这些ROI的勾画、编辑、选择等功能,并介绍了ROI与孔隙度计算及缺陷识别等应用的结合。     

成像测井新技术在水利工程中的应用

工程钻孔成像测井仪可以在工程勘察孔中进行全孔声时、声幅和视频成像,成像测井结果采用展开式钻孔柱状成图方式表示,直观形象,便于分析.钻孔成像测井技术在油气勘探中已经发挥了重要的作用,然而在工程中的应用尚处在探索阶段.本文简要介绍了RG型成像测井系统的构成和测试工作原理,并介绍了该套成像测井系统在水工大坝、混凝土防渗墙等水利工程钻孔测试中的应用效果.     

基于高性能瞬变电磁辐射源的城市地下空间多分辨成像方法研究

城市地下空间的高精度、多分辨探测是城市地下合理开发的前提.由于城市探测环境的特殊性,需要探测方法具备抗干扰能力强、分辨能力好、分异多尺度地下目标等特性,现有的物探方法难以兼顾城市地下空间的探测需要.本文利用三维矢量有限元方法为正演手段,在瞬变电磁高性能辐射源进行微分脉冲扫描的基础上,对探测数据进行多时窗的扫时波场变换,将微分脉冲扫描后的多分辨响应信息,进行多分辨信息提取.同时通过地震探测中的多次覆盖处理,提高探测场对地下目标的分辨能力,最后对多次叠加后的虚拟波场进行拟地震偏移成像,最终实现城市地下空间的高精度探测.     

求解滑坡位移场的数字图像相关方法

精确求解滑坡位移场对于滑坡灾害的监控与防治有着十分重要的意义,将数字图像相关方法应用于滑坡位移场计算,可以快速准确得到滑坡在一段时间的位移场信息.本文以梅坪滑坡位移场求解为例,详细介绍了利用数字图像相关方法求解滑坡位移场的具体过程.对不同时间采集得到的梅坪滑坡图像,首先进行灰度化处理,以消除色彩、光照等因素造成的干扰;其次利用所选的标志点对两幅图像进行平移、旋转等校正,消除因人为拍照所引起的误差;最后对两幅图进行匹配求解得到对应时间的滑坡位移场.采用实验室标定方法对数字图像相关方法在小形变范围内的准确性进行了验证,为数字图像相关方法在滑坡位移场计算的应用上提供支持.     

基于相关变化检测与面向对象分类技术的 多源遥感图像震害信息提取

遥感图像面向对象分类作为空间信息提取的关键技术, 在震害信息提取方面发挥着非常重要的作用, 然而由于光学遥感影像是正射图像, 只能提取建筑物屋顶信息, 这使得单一利用震后光学影像进行震害信息提取存在一定的局限性. 针对该问题, 本文提出了一种基于合成孔径雷达(SAR)相关变化检测的光学影像震害建筑物面向对象提取方法, 即在光学影像面向对象提取的数据中融合SAR相关性, 对光学影像进行面向对象提取震害建筑物时不仅考虑建筑物的几何、 光谱等特征, 还加入震前震后变化信息即SAR相关性进行分类. 在此基础上, 选取2008年汶川M_S8.0地震震区都江堰地区作为研究区进行试验. 结果表明, 本文提出的方法相对于单一使用光学影像进行震害建筑物提取, 其准确度有较明显的提高.      

感兴趣区域CT图像重建方法及模拟实验

虽然CT技术已经发展得相当成熟,但在大物体成像、高分辨率成像和减少辐射剂量等方面现有的CT成像方法仍然存在较大的困难。事实上,很多工程应用中并不要求对完整的物体进行全局CT成像,只需要获得某些感兴趣区域的物体图像即可,特别是医疗临床诊断中只要能够实现对可疑病灶部位的成像即可。因此,本文研究了针对感兴趣区域的CT图像重建方法,以及X射线束的视野只覆盖感兴趣区域的扫描方法设计,感兴趣区域CT成像研究的关键是如何在投影数据截断情况下实现断层图像的精确、稳定重建;本文介绍了三种投影数据在不同截断方式下的图像重建方法,并设计了相应的数值模拟实验,给出了数值模拟实验结果。最后,对感兴趣区域CT成像技术在工程中应用潜力做了展望。     

提取地震热异常信息的功率谱相对变化法及震例分析

本文以静止卫星长波辐射资料为数据源,针对其资料的变化特征,提出了一种地震热异常信息提取的方法,即"功率谱相对变化法".并应用该方法对汶川地震以及有资料覆盖的中国大陆其余5次6.5级以上地震进行了分析研究.结果表明,地震前均出现了不同程度的功率谱信息增强现象,特征周期与特征幅值表现为位于潮湿(低海拔)地区的地震特征周期较短,特征幅度峰值较小,而位于较干旱(高海拔)地区的地震特征周期较长,特征幅度峰值较大;这些特征值便于被识别;该信息提取方法可有效应用于地震相关信息的提取和分析中.     

面向对象的遥感震害信息提取方法——以汶川地震为例

本文总结了近年来利用遥感影像进行震害信息提取的方法和研究趋势,随着遥感影像分辨率的提高,震害信息提取逐渐从传统的基于像元方法向基于对象的方法转变.文中以汶川地震为例,利用面向对象的分类方法提取了典型震害信息,并提出了面向对象的变化检测方法的工作流程.对震害建筑物破坏情况,分别用最小距离分类、马氏距离分类、支撑向量机分类和面向对象分类进行了实验研究,并对这几种不同分类方法的实验结果进行了对比分析.实验结果表明,面向对象的震害信息提取方法克服了传统的基于像元的分类方法的缺点,提高了建筑物识别的精度,在建筑物震害和地震次生灾害的信息提取中取得了较好的效果.     

Application of alternative digital rock physics methods in a real case study: a challenge between clean and cemented samples

High‐resolution three‐dimensional images are used in digital rock physics to numerically compute rock physical properties such as permeability and elastic moduli. These images are not widely available, and their preparation is both expensive and time consuming. All of these issues highlight the importance of alternative digital rock physics methods that are based on two‐dimensional images and use different approaches to compute effective properties of three‐dimensional samples. In addition, the scale of study in both standard and alternative digital rock physics is very small, which applications of its results are questionable at wells or reservoir scale. The aim of this study is to use two‐dimensional images and alternative digital rock physics techniques for computing seismic wave velocity and permeability, which are compared with well and laboratory data. For this purpose, data from one well in a reservoir located in the southwestern part of Iran are used. First, two clean (carbonate) and two cemented (limy sandstone) samples were collected from well cores at different depths. Then, two‐dimensional images by scanning electron microscope and conventional microscope were captured. In the next step, two alternative digital rock physics methods, namely, empirical relations and conditional reconstruction, have been employed to compute P‐wave velocity and permeability of a three‐dimensional medium. Results showed that, in clean (mono‐mineral) samples, velocity values were reasonably close to well data. However, permeability values are underestimated compared with laboratory data because laboratory data were obtained at ambient pressure, whereas alternative digital rock physics results are more representative of reservoir pressure conditions. Nevertheless, permeability–porosity trends are valid for both samples. In the case of cemented samples, a two‐scale procedure, along with a method for two‐scale computation and grain‐cement segmentation, is presented and developed. Results showed that P‐wave velocity is overestimated probably due to random sampling in this method. However, velocity–porosity trends are in agreement with well data. Moreover, permeability results obtained for cemented samples were also similar to those obtained for the clean samples.     

电子束CT三维重建方法

医学断层图像的三维重建技术提供了一种无创方法直观考察人体内的立体结构２,当用于电子束ＣＴ,更能充分显示它的价值。本文阐述了用电子束ＣＴ采集体层数据（包括步进容积扫描,连续容积扫描,电影扫描）后,用多层面重组,最大密度投影,表面阴影显示等方法进行三维重建的处理过程。     

杏仁核的计算机三维重建及其临床意义

目的：用计算机重建杏仁核的空间形态与位置,为脑的立体定向手术提供解剖学基础。方法：对20只整脑40个杏仁核2mm厚的连续水平切面,运用表面重建法对杏仁核进行计算机三维重建。结果：重建后的杏仁核立体图像顺滑、自然、逼真,可任意缩放、旋转、切割。结论：计算机重建后的杏仁核空间形态与位置对脑立体定向手术有参考价值。     

用D\|InSAR技术测量地面形变位移三分量

SAR图像按轨道和天线视向划分有升轨左视、升轨右视、降轨左视和降轨右视四种类型，仅采用其中的一种SAR图像测量地面形变，会因为D\|InSAR技术仅对视线方向位移敏感而产生误差.本文在介绍D\|InSAR测量原理的基础上，详细导出了由视线方向形变量计算真实形变位移三分量的一般表达式，分析了用D\|InSAR技术测量形变位移三分量存在的困难，最后给出了可能解决途径.     

A case-based reasoning method of recognizing liquefaction pits induced by 2021 MW 7.3 Madoi earthquake

Earthquake-triggered liquefaction deformation could lead to severe infrastructure damage and associated casualties and property damage. At present, there are few studies on the rapid extraction of liquefaction pits based on high-resolution satellite images. Therefore, we provide a framework for extracting liquefaction pits based on a case-based reasoning method. Furthermore, five covariates selection methods were used to filter the 11 covariates that were generated from high-resolution satellite images and digital elevation models (DEM). The proposed method was trained with 450 typical samples which were collected based on visual interpretation, then used the trained case-based reasoning method to identify the liquefaction pits in the whole study area. The performance of the proposed methods was evaluated from three aspects, the prediction accuracies of liquefaction pits based on the validation samples by kappa index, the comparison between the pre- and post-earthquake images, the rationality of spatial distribution of liquefaction pits. The final result shows the importance of covariates ranked by different methods could be different. However, the most important of covariates is consistent. When selecting five most important covariates, the value of kappa index could be about 96%. There also exist clear differences between the pre- and post-earthquake areas that were identified as liquefaction pits. The predicted spatial distribution of liquefaction is also consistent with the formation principle of liquefaction.     

医学图像配准综述

医学领域,医生需要比较不同的解剖影像信息和功能影像信息。将对应于同一物体的不同影像的像素点对应起来就是医学图像配准的主要任务。鉴于需要配准的图像的采集的方法和时间等方面不同,配准所采用的方法也不同。本文介绍了医学图像配准的新近方法。首先从图像配准的任务出发,介绍了配准过程的主要涉及的方面和配准流程。然后从配准时变换的参数角度考虑,将图像的配准分成两大类考虑:参数配准和非参数配准。每一类中给出基本的配准方法,并讨论其用法和特点。对参数配准,主要讨论它们各自不同的方法和适合处理的图像对;对非参数配准,侧重于考虑控制方程的由来和整体外力的计算。     

Velocity model estimation for depth imaging: Comparison of three tomography methods on a 2D real data set

The estimation of velocity models is still crucial in seismic reflection imaging as it controls the quality of the depth‐migrated image, which is the basis of geological interpretation. Among the numerous existing methods for velocity determination, tomographic methods are very attractive for their efficiency and ability to retrieve heterogeneities of the medium. We present three tomographic methods in order to estimate heterogeneous velocity models from 2D prestack PP reflection data: a traveltime tomography in the time‐migrated domain, a traveltime and slope tomography in the non‐migrated time domain, and a slope tomography in the depth‐migrated domain. The first method (traveltime tomography in the time domain) is based on continuous picked events, whereas the two slope tomographic methods, one in the time domain and the other in the depth domain, are based on locally coherent events, with no assumptions about reflector geometry or the unknown velocity field. The purpose of this paper is not to describe in detail the theoretical basis and implementation of the methods, but to apply and compare their output using the same marine real data set. Based on the estimated velocity models, the migrated images and the common‐image gathers from the three processing routes, the relative strengths and weaknesses of the methods are discussed. Finally, similarities are indicated and potential alternative approaches are proposed.     

能谱CT单能量成像结合MAR技术降低金属植入物伪影的体模研究

目的:通过体模实验,探讨能谱CT单能量成像结合降低金属植入物伪影（MAR）技术的应用价值。方法和材料:利用环氧树脂制成的定量标准体模,在其周围8个标准圆柱形筒内注入不同浓度的碘溶液各20mL,分别模拟金属植入物周围人体不同组织器官的密度。中间圆筒内注入氯化钠溶液,内置弹簧圈。将标准体模行能谱CT扫描,根据扫描模式不同,分A和B两组,A组采用常规CT扫描模式获得常规混合能量CT图像;B组采用能谱扫描模式,扫描后数据采用能谱分析软件获得3组图像,分别为单纯MAR图像（68keV单能量）、40～140keV单能量图像（MonoE）、MAR+（40～140keV）MonoE图像。四组图像中,弹簧圈周围均可见到条形高密度伪影和低密度伪影,分别测量记录伪影区的CT值和SD值,计算伪影指数、硬化伪影去除率;采用ANOVA检验及配对t检验统计方法对A和B组图像的伪影指数、硬化伪影去除率进行统计分析。结果:与常规混合能量CT图像比较,对于高密度伪影,MAR、MonoE、MAR+MonoE图像伪影指数均减小,差异有统计学意义;对于低密度伪影,MAR、MonoE、MAR+MonoE图像伪影指数均减小,差异有统计学意义。MAR图像高低密度伪影的硬化伪影去除率分别为82％和92％;MonoE和MAR+MonoE图像的高低密度伪影的硬化伪影去除率随着单能量级别的递增,硬化伪影去除率逐级增大,其中MAR+140keV MonoE图像高低密度伪影的硬化伪影去除率最高。结论:能谱CT使用MAR、MonoE和MAR+MonoE重建方法均可不同程度的减少金属植入物伪影。三种方法中使用MAR+MonoE重建方法降低金属伪影效果最好。      

基于广义回归神经网络的行星际/太阳风参数和地磁指数的紫外极光强度建模

极光卵极光强度的空间分布是太阳风-磁层-电离层能量耦合过程的重要表现,并且随着空间环境参数和地磁指数的变化而变化,是空间天气的重要指示器.建立合适的极光强度模型对亚暴的预测以及磁层动力学的研究具有重要意义.本文基于Polar卫星的紫外极光成像仪(Ultraviolet Imager,UVI)数据,采用两种不同的极光强度表征方法,即曲线拟合方法(从UVI图像数据中提取极光强度沿磁余纬方向上的曲线特征,Curve Feature along the Magnetic Co-latitude Direction of the Auroral Intensity,CFMCD_AI)和网格化方法(从UVI图像数据中提取极光强度的网格化特征,Gridding Feature of the Auroral Intensity,GF_AI),来构造极区极光强度特征数据库.然后,利用该数据库,采用广义回归神经网络(Generalized Regression Neural Network,GRNN)构建了以行星际/太阳风参数(行星际磁场三分量、太阳风速度和密度)和地磁指数(AE指数)为输入参数的两种极光强度预测模型(GRNN_CFMCD_AI模型和GRNN_GF_AI模型).利用图像质量评价指数结构相似度(structure similarity,SSIM)作为极光强度模型预测结果和对应的UVI图像的相似性评价标准(完全相似为1,不相似为0,一般认为SSIM大于0.5是具有较好的相似性),对两种极光强度模型进行了性能评价.结果显示,GRNN_GF_AI模型预测结果对应的SSIM值范围为0.36～0.77,均值为0.54,性能优于GRNN_CFMCD_AI模型的.     

近岸Ⅱ类水体表层悬浮泥沙浓度遥感模式研究进展

因为具有明显的时间与空间分辨率优势,遥感数据成为近岸Ⅱ类水体悬浮泥沙浓度(SSC)信息提取研究的重要数据源之一.悬浮泥沙遥感信息提取的现状可归纳为:(1)建立近岸Ⅱ类水体SSC遥感模式的方法有三种类型,分别是基于地面光谱与SSC测量的反射率反演方法、基于图像信息法和基于大气辐射传输理论模型法;(2)基于地面测量的反射率反演方法属于理论与经验相结合的方法,也是目前用于SSC定量化遥感模式研究的常用方法.其数学表达形式包括线性关系式、对数关系式、负指数关系式、Gordon模式和综合模式等;(3)到目前为止已有的Ⅱ类水体SSC遥感模式适用性方面还不理想,远未达到与试验室分析相匹配的精度.文章认为:加强地面水文光谱实验研究,建立多光谱SSC定量模式,以高分辨率和高光谱遥感融合数据为基础的SSC定量遥感是今后该方向发展趋势.