CD50BG工业CT机计算机体系结构设计

介绍了一种针对低价位的工业CT的计算机系统的设计方法。较详细地讲述了CD50BG工业CT机的数据采集系统和步进电机驱动控制等的具体设计。     

CT技术的应用发展及前景

本文介绍了CT机的基本工作原理,并对其在医学、工业、工程、安全检查、农业等方面的应用进行了全面详细的阐述。同时指出CT在当前应用中存在的问题以及未来的发展方向。     

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 和整形美容影像手术导航

本文探讨电子束和螺旋CT机可实现全方位扫描和精密三维重建技术在颅颌面外科和减肥的适应症的应用价值。采用美国Imatron公司的电子束CT（以下简称EBCT），已对76例严重颅颌面畸形患者实行薄层CT容积扫描。将所获CT图象经数字接口传至加拿大ISG公司生产的Allegro工作站进行三维重建。EBCT成像技术能立体的、精细地显示机体组织三维解剖结构，包括骨骼、软组织、脂肪、动脉、静脉及其相互关系，引导主刀切割的路径，提高手术治疗效果。EBCT和螺旋CT作三维重建技术是现代颅颌面外科和减肥外科最主要的诊断方法之一，并具有重要的临床应用价值。预期改装微焦点CT机后，再现畸形或病体模型的程度可以达到亚微米极解剖学的精度，为准确了解和掌握畸形程度并制定合理的手术治疗计划提供了极为重要的依据。近年来工业微焦点CT机其空间分辨率已达5-15微米陈椎昌教授等已发展了用于生物医学的研究，今后可对皮下组织作精细的CT成像，对皮肤作粗糙度（或光滑度）的定量分级，以了解整形美容、针炙磁疗减肥与CT影像的微观效果。     

一种工业CT图像的分割算法

由于工业CT图像结构复杂,存在各种伪影,并且灰度分布呈现区域性质等特点,难以准确找出分割阈值,为此提出了一种适用于工业CT图像的分割算法。首先利用最大类间方差法和图像处理方法处理了外层伪影,然后利用聚类迭代的方法处理中心空气,得到感兴趣的区域。实验结果表明,此算法能够对具有先验知识的工业断层图像准确地提取感兴趣的区域。     

工业计算机断层扫描仪(工业CT)研制报告

工业CT(ICT)是用于工业产品进行无损检测和探伤的先进仪器。ICT技术能紧密、准确地再现物体内部的三维立体结构,能够定量地提供物体内部的物理、力学等特性,如缺陷的位置及尺寸、密度的变化及水平,异型结构的形状及精确尺寸,物体内部的杂质及分布等。ICT的功能和特性在许多方面越过X光和超声检测,为航空、航天、兵器等工业领域的精密零部件的无损检测提供了新的手段。该技术研制成功并荣获1994年度亚洲CT技术十大科技进展成果奖。有关专家认为该技术居国内先进水平,与国际水平相当。我们研制开发的工业CT机已经为中国航空材料研究所、中国运载火箭技术研究院、兵器工业总公司等多家科研、生产单位进行了各种零件的测试。     

电磁波CT探测技术在长安初级中学教学楼场地熔岩探测中的应用

分析了电磁波CT探测技术工作原理,总结了野外数据采集要点、数据分析处理流程以及数据处理关键步骤;结合钻探资料对各探测剖面进行认真分析,编译出合理的剖面解释图并进行了正确解释,结果与钻探资料基本一致,并根据探测结果给出了施工建议。     

电磁波CT探测技术在岩溶勘探中的应用

以炎陵至汝城高速公路曾家大桥4#、5#桥墩为例探讨了跨孔电磁波CT技术在岩溶地质异常探测种的应用情况。分析了电磁波CT探测技术工作原理、野外数据采集要点、数据分析处理流程,并对数据处理关键步骤进行了总结;通过对各探测剖面进行认真分析,编译出合理的剖面解释图并进行了正确解释,效果良好;获得了探测区内的岩土层对电磁波的吸收系数的准确认识,为电磁波CT探测提供了一种好的剖面分析和解释思路。     

基于递归的工业CT断层图像的层间处理算法

本文主要针对工业CT不同断层之间的同种材料,由于层间工件厚度差异,导致同种材料在CT重建后存在较大灰度差异的问题,提出基于递归的工业CT断层图像的层间处理算法。该算法首先根据先验信息:工件内部材料组成成分,建立内部结构一致性的判断模型,然后通过迭代求解,实现工件内部同种材料的一致性判断,最后通过VTK可视化平台进行验证。结果表明该层间处理算法是可行的,可以有效地提高三维可视化图像质量。     

螺旋CT机滑环结构探讨与维修

本文主要根据CT基本原理和结构,重点说明螺旋CT机滑环类型、结构及工作原理,介绍经过实际使用的螺旋CT机滑环性能与应用效果,说明优点和不足之处,在CT滑环维修方面,从实际工作出发,说明维修方法、步骤及注意事项,为今后设计、生产、使用和维修提供有用的帮助。     

基于Chambolle-Pock框架的核TV多通道图像重建算法

总变差最小化算法是一种基于压缩感知理论的图像重建算法,能够从稀疏投影或含噪投影数据中高精度地重建图像,已经被广泛应用于计算机断层成像、磁共振成像、电子顺磁共振成像。能谱CT、T1或T2加权的MRI及EPRI均属于多通道成像。逐通道TV算法可以实现较高精度的图像重建,然而忽略了各通道图像之间的相似性。核TV算法是一种考虑了通道间图像相似性的TV类算法,可以实现高精度图像重建。面向多通道图像重建,以CT重建为研究范例,本文提出一种Chambolle-Pock算法框架下的核TV多通道图像重建算法。通过仿真模体和真实CT图像模体的重建实验,验证算法的正确性,分析算法的收敛性,探索算法参数对收敛速率的影响,评估算法的稀疏重建能力及含噪投影重建能力。结果表明,相对于逐通道TV算法,所提算法可以取得更高的重建精度。核TV算法是一种高精度的多通道图像重建算法,可以应用于各种成像模态的多通道重建场合。      

几种CT图像重建算法的研究和比较

本文研究了滤波反投影算法（FBP），局部重建算法（LocalRA)，修正的代数重建算法（MART）。用特别设计的仿真数据和实采数据，分别对这三种算法进行了成像数值试验，分析和比较了各算法的重建速度，空间分辨率，密度分辨率，及其优缺点和适用范围。     

潘晓川教授的反投影滤波(BPF)新型重建算法介绍

计算机断面成像(CT)的精确重建方法一直是现代CT成像领域中一个活跃的研究方向。近几年,关于平行束、扇束、锥束CT精确重建的研究取得了一系列重要的突破和创新成果。本文主要介绍了美国芝加哥大学潘晓川教授为首的课题组提出的一类基于反投影卷积(BackprojectionFiltration:BPF)的CT精确重建算法。BPF算法最重要的贡献在于它成功地解决了从沿探测器方向截断的投影数据进行CT精确重建的问题;因此,通过BPF算法能够设计出针对目标的感兴趣区域成像策略,减少成像扫描、重建时间,辐照剂量和散射光子。     

任意扫描轨迹的CT成像方法研究

在工业CT成像应用中,由于复杂结构件形状、结构、组分等特征的限制,使得射线能量与有效厚度不匹配,常规的扫描方式易使投影数据缺失,投影数据完备性较差。为此,本文通过改变轨迹来弥补投影数据缺失,推导任意轨迹的成像模式。首先,在任意轨迹的基础上进行投影几何关系建模,结合空间几何知识完成投影矩阵的刻画;其次,基于迭代重建算法对轨迹的无约束化,进行任意轨迹成像模式下的迭代重建;最后通过小锥角、大锥角以及厚度差异比较大的构件成像仿真实验,验证算法的正确性和可行性。对于厚度差异比较大的工件,该方法相对于传统的圆轨迹扫描,投影数据更完备,CT重建质量高。     

一阶相衬CT重建算法的最新进展

本文简要地解释了衍射增强成像方法和光栅相衬成像方法的物理原理,详细地介绍了以这两种成像方法为基础的一阶相衬CT的物理模型及其重建算法的最新进展,着重分析这些重建算法的思路、特点和性能。这些重建算法基于相衬成像的物理原理,能够从一阶投影数据出发,直接重建样品内部的折射率分布,从而得到了弱吸收物质的高衬度CT图像。     

一种快速的光栅相衬层析成像方法（英文）

数字X光层析成像由于其低辐射剂量和增强的图像对比度,广泛应用于医学诊断中。结合X光相衬成像的优异的软组织成像能力,X光相衬层析成像方法可以获得更好的软组织成像能力。本文的目的是提出一种快速的、低辐射剂量的X光相衬层析成像方法及算法。本方法在数据采集过程中光栅的位移和样品的旋转同时进行,它区别于传统的相位步进方法,采集到的数据是不完全的。我们提出了一种新型的重建方法,即内聚焦式重建。实验验证了提出的快速光栅相衬层析成像方法,结果表明在同等辐射剂量情况下,快速光栅相衬层析成像优于传统的基于相位步进的方法。由于快速光栅相衬层析成像采用连续的物体转动和光栅移动,其成像速度更快,避免了潜在的运动伪影。      

基于以太网的锥束CT高速数据传输方案设计

基于锥束CT的实时成像系统经常要求实时获得投影数据并快速重建,如何将获得的投影数据不丢失地快速传递到图像重建单元进行重建是系统设计的一个关键问题。本文提出了一种基于Linux和以太网的数据获取方案,通过在探测器和重建计算机之间引入投影数据缓存系统,较好地解决了重建计算机和CT采集模块间由于实时性能差异所造成的通讯不稳定和数据丢失。本方案所设计的系统成本低廉、易于实现并且具有较好的通用性,对一个快速数据获取和重建系统而言具有较强的实用价值。     

利用GCV优化的正则化方法对硬X射线望远镜图象重建研究

图象重建是一个求逆过程具有不适定性。本文介绍的是一种从少数投影数据进行图象重建的线性代数法－Ｐｈｉｌｌｉｐｓ－Ｔｉｋｈｏｎｏｖ正则化方法,同时选择优化工具ＧＣＶ确定最优的正则参数。为验证该方法,我们对日本Ｙｏｈｋｏｈ卫星上塔载的硬Ｘ射线望远镜（ＨＸＴ）拍摄的太阳图象进行重建。     

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。     

多层球状物角度稀疏投影CT重建仿真研究

本文主要针对高密度差多层球状物体的角度稀疏投影CT重建问题,进行基于FBP算法的仿真研究。参考特殊工件材料结构特征设计建立检测对象模型,采用C＋＋语言开发完成平行束圆周扫描FBP重建仿真软件平台。分别采用直接补零和紧邻填充两种方法补全缺失的稀疏投影数据,并进行仿真重建和比较分析。对重建图像进行了有针对性地基于边缘和区域的增强处理方法研究,使缺陷特征得以凸显。本文的研究内容和方法可为具有类似特征的CT无损检测提供技术参考。