X射线在轮胎边缘检测中的应用

利用X射线对子午线轮胎进行质量检测是一个重要的课题,通过图像处理和匹配进行轮胎质量检测是一个复杂的系统,其中边缘检测是图像分割、纹理特征提取和形状特征提取等图像分析的重要基础。通过Matlab实验比较几种不同的边缘检测方法,找到了适合子午线轮胎质量检测的边缘检测方法。     

轮胎子午线检测系统的匹配算法研究

本文结合轮胎的实际图像,在大量实验的基础上,总结出了适合轮胎子午线检测的方法.首先对图像进行预处理,包括灰度变换、阈值变换、边缘检测、轮廓提取和种子填充5个步骤,其次由于原始模板匹配算法存在计算量大、匹配速度慢、不精确;我们提出二次精确匹配算法从而解决了此问题,最终得到满意结果.     

基于傅里叶变换的频谱分析法在X射线轮胎检测中的应用

子午线轮胎的缺陷检测方法比较多,频谱分析法是基于频域的图像分析方法,其主要功能是获取图像在频域中的纹理特征。傅里叶变换能够将时域的信号分解为频域各频率分量下之和,即分解为各个频率下的谱。然后通过对得到的频谱进行图像处理,判断轮胎有无缺陷。实验证明使用基于傅里叶变换的频谱分析法进行子午线轮胎缺陷检测可以大幅降低工作量,提高轮胎检测效率。     

基于GATE的正电子发射断层成像仿真研究

探讨利用GATE仿真软件,来模拟正电子发射断层成像的扫描过程,并进行图像重建研究。介绍了GATE仿真过程中,若干关键参数的设置及计算方法:包括PET探测器的结构设置,被扫描物体的空间结构与活度分布设置,γ光子检测过程中探测器性能参数设置。此外,还讨论了从光子计数数据生成正弦图,以及随后的图像重建过程。作为示例,对西门子公司的Inveon小动物PET扫描仪的进行了仿真成像,成功获得了图像。     

基于SIFT特征的SAR图像配准方法在玉树地震中的应用

本文针对SAR图像特点, 提出了基于改进SIFT(尺度不变特征变换)算法的SAR图像配准方案: ① 对待配准图像进行ISEF(无限对称指数滤波器)滤波处理, 降低图像的斑点噪声; ② 采用SIFT算法提取特征点, 略过差分金字塔第一层的特征点检测, 提高时间效率; ③ 在欧氏空间内剔除误匹配点, 提高配准精度。 实验表明, 本文提出的SAR图像配准方案检测到的匹配点对的数量和稳健性都有提高, 精度能够满足亚像元级SAR图像的应用需求, 且用时比传统SIFT方法减少60%以上。 最后对精配准的SAR图像进行震害变化检测, 得到的震害分布与高分辨率光学图像上判读的建筑物毁坏情况基本一致。     

大型工业CT产品的成功开发

成功开发制造了检测大型工件的工业CT系统(BJCT450W-Ⅱ)。采用高稳定450kV X射线源,高效线阵列固体光电辐射探测器。数控精密机电扫描工作台,进行平移、旋转扫描运动及切片位置的改变。前端计算机和主计算机组成网络系统,负责系统扫描运行、数据采集和重建断面图像。在图像重建算法和图像处理数学的研究基础上,开发了自己的软件系统。     

利用遥感图像数据基于模板匹配的震毁灾损研究

有效评估震灾损失可及时、可靠地了解地震灾区实时情况,提高破坏性地震下人们的反应能力,满足应急指挥需求。为提高震灾损失评估精度,对所获取遥感图像进行滤波及局部灰度调整处理,提出基于遥感图像模板匹配的震毁灾损研究。首先获取震区的遥感影像,考虑所获取图像与模板图像的偏移状况对图像进行模板匹配,提取与模板匹配后特征区域的特征值,获取空间网格点上的成像值,依据成像点自动评估震灾损失,其中能量最大的点即为震害受损最严重的位置,对图像所有内廓像素点结果进行遍历,确定提取地震灾区整体的受损特征结果。仿真实验发现,所提方法可提取出震灾损失状况,初步为地震灾害损失评估提供参考借鉴,但仍需要进一步研究,以提高方法的普遍适用性。     

青海祁连MS5.2地震微震检测与目录完备性研究

利用模板匹配方法对2015年11月23日青海省祁连县M_S5.2地震进行遗漏地震检测研究,由于主震后短时间内目录中遗漏事件较多,故对主震后1天的连续波形进行检测。主震后1天内青海测震台网记录到的余震个数(包括单台)共62个,选取主震后M_L1.0以上余震30个作为模板事件,通过匹配滤波的方式扫描出遗漏地震31个,约为台网目录给出的0.5倍。基于包络差峰值振幅与震级的线性关系估测检测事件的震级参数,最后将检测后的余震目录与台网余震目录在主震后1天内的最小完备震级进行对比分析,结果发现检测后最小完备震级从M_L1.2降到了M_L0.7,得到青海测震台网在祁连地区最小完整性震级为M_L0.7。     

脉冲编码震源的匹配冲击技术

常规Vibroseis可控震源Chirp扫描的地震响应存在明显的旁瓣效应,二元m-序列伪随机扫描的解码地震剖面中存在严重的相关噪声,而基于伪随机编码的匹配扫描方法可有效压制解码地震剖面中的相关噪声,提高了地震记录的信噪比.为了将匹配伪随机编码方法应用到冲击式震源中,提出了基于脉冲编码震源的匹配冲击技术.以匹配扫描方法为理论基础给出了匹配冲击信号的编码与解码过程,以有限元差分法对匹配冲击技术和常规线性扫描冲击技术进行了地震数值模拟.结果表明,匹配冲击的综合解码地震剖面中,不存在线性扫描冲击解码地震剖面中能量较强的相关噪声干扰,剖面具有很高的信噪比和分辨率.地震波激发采集对比实验验证了匹配冲击技术在压制相关噪声及远偏移距地震道随机噪声方面相比线性扫描冲击技术所具有的优势.     

基于CT扫描图形的混凝土单轴压缩动力破坏过程分形研究

当前利用CT研究混凝土处于"观察研究阶段",未能对CT试验资料进行定量地描述,严重浪费了CT数资源。本文利用与CT扫描仪配套的便携式动力加载设备,进行了混凝土动力加载实时扫描试验;记录了混凝土动力加载破坏的全过程。根据所获混凝土各受力阶段的CT扫描图,借助于数字图像处理技术和差分盒维数方法,得出了混凝土试样的裂纹演化图像,并计算了试样CT扫描图的分形维数,从细观层面上对混凝土在动荷载作用下的裂纹演化规律进行了定量化研究。在动力单轴压缩荷载作用下,混凝土试样的裂纹穿越骨料追随能量释放最快路径发展;混凝土试样的CT扫描图像有很好的分形特征;以分形维数建立的损伤变量能较好地反映出混凝土试样损伤裂纹的演化规律;分形维数可作为研究混凝土裂纹演化的定量参数。     

A framework to facilitate development and testing of image-based river velocimetry algorithms

Image-based methods have compelling, demonstrated potential for characterizing flow fields in rivers, but algorithms like particle image velocimetry (PIV) must be further tested and improved to enable more effective use of these techniques. This paper presents a framework designed for this exact purpose: Simulating Hydraulics and Images for Velocimetry Evaluation and Refinement (SHIVER). The approach involves coupling a hydrodynamic model with a synthetic particle generator to advect particles between frames, as dictated by local velocity vectors and thus construct a plausible image sequence specific to the reach of interest. The resulting time series can then be used as input to a velocimetry algorithm to compare image-derived estimates with known (modelled) velocities to perform an exhaustive, spatially distributed accuracy assessment. As an example application of SHIVER, we examined the effects of interrogation area (IA) size, frame rate, flow velocity, and image sequence duration on the performance of a standard PIV algorithm. This analysis indicated that image-derived velocities were generally in close agreement with those from the flow model (root mean square error <10% and mean bias <3%), except when small IAs were coupled with low frame rates. Velocity estimates were most accurate for the lowest modelled discharge ( $$ at baseflow) and became less reliable as the mean flow velocity increased ( $$ for an intermediate discharge and $$ at bankfull). Accuracy was essentially independent of image sequence duration, implying that long occupations might not be necessary. Errors were concentrated along channel margins, where PIV-based velocities tended to be greater than those from the flow model. Small IAs led to underpredictions of velocity, while larger IAs led to overpredictions. SHIVER is highly modular and could be updated to make use of different hydrodynamic models or image simulators. The framework could also facilitate more thorough sensitivity analyses and comparison of various velocimetry algorithms.     

基于星点的全天空极光图像参数标定及其验证

全天空极光成像仪是地基极光观测研究的重要仪器设备,从其拍摄的全天空图像数据中能获得极光形态、尺度、激发强度等重要物理参数,因而精确标定全天空图像,对准确获取极光相关物理参数极为重要.本文提出了一种基于星点位置信息对全天空图像进行标定的方法,通过该方法可以确定全天空图像参数(天顶在全天空图像中的像素点位置,地理方位以及视野范围内成像半径与天顶角的关系).利用电离层卫星探测到的极光沉降电子能谱中的"倒V"结构与极光弧之间的对应关系,对星点标定方法获取的全天空图像参数进行了验证.结果显示卫星穿越的"倒V"结构宽度(60±6km、102±6km)与同时全天空极光成像仪观测到的卫星穿越的极光弧宽度(64.7±7km、111.6±7km)几乎一致,这表明本文提出的全天空极光图像参数的星点标定方法是有效和准确的.     

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。     

重力资料识别鄂尔多斯盆地线性构造方法研究

目的利用重力异常数据微弱信息挖掘技术识别线性构造的方法,并介绍其实现过程.方法采用水平梯度法和二次垂直导数等方法提取微弱信息,利用数字图象显示技术成图.结果识别出鄂尔多斯盆地线性构造多条,分析对比鄂尔多斯盆地区域地质构造资料及重力解释成果,具有较好的吻合性.为深入研究该地区线性构造补充了新的证据.结论该方法提取了区域重力异常资料中的微弱信息,弥补用等值线图示构造信息的不足,有助于线性构造的分析.水平梯度法(最大模)和二次导数处理方法与数字图象成图相结合取得良好的解释效果.     

运用Radarsat与ETM数据融合探测隐伏断裂

通过对星载雷达影像的去噪处理,及对ETM影像进行彩色合成、增强处理和HSV融合,然后再将二者进行几何校正、乘积变换,得到新影像。所得到的新的影像在探测隐伏断裂方面,与单独利用星载雷达影像或单独利用ETM影像相比,具有一定的优势,并利用该方法,对北京市前门隐伏断裂进行了研究。     

大同地震与华北北部地壳异态垂直运动

本文根据笔者提取异态信息的新数据处理方法，分析了华北北部地区近十年来地壳异态垂直运动，结果显示出以大同地震为界，震前的整个华北北部地区均处于应变的积累阶段，而且震源区具有非常清晰的四象限分布图像，呈一种典型的水平应力作用下的点源理论垂直形变场图象，震后整个华北北部地区则出现了截然相反的异态垂直运动，这又清楚地表明了具有弹性回跳的理论特征。迄今为止，这是我们唯一获得中强地震前后地壳异态垂直运动在空间     

肾脏占位双能量CT实质期单能量图像特点的研究

目的:研究肾脏占位实质期不同水平单能量图像质量,寻找显示肾脏实性占位单能量图像的最佳keV。方法:收集在我院医学影像科行泌尿系双能量CT增强检查20例患者的临床资料及影像数据。利用实质期低能量（80kVp）与高能量（Sn 140kVp）图像后处理出40～120keV总共9组单能量图像。采用客观评价及主观评价方法对图像质量进行评估,通过客观评价分别计算出显示肾脏实性占位最高CNR和SNR单能量图像,然后与权重因子为0.5（M=0.5）的线性融合图像进行比较。主观评价由两名有经验的医学影像科医师进行评估。记录设备上提供的辐射剂量参数CTDI_vol,并计算SSDE。结果:入选肾脏单能量图像的病例数20例（男性13例,女性7例）,CTDI_vol均值为（11.54±4.09）mGy,SSDE为（14.86±3.97）mGy。客观评价:单能量图像CNR值最高是在60keV,SNR值最高是在70keV,分别高于线性融合图像（M=0.5）,差异均具有显著统计学意义（P<0.05）。主观评价:70keV组单能量图像与线性融合图像（M=0.5）在整体图像质量及病变细节显示差异均无显著统计学意义（P>0.05）。结论:肾脏实性占位实质期单能量图像最高CNR及SNR值分别为60keV及70keV,均高于线性融合图像,然而单能量的整体图像质量及病变细节评估与线性融合图像相类似。      

极光全天空视频图像分析系统

全天空成像观测是目前极光地面观测和反演磁层结构与动力学行为最有效的手段之一，本文介绍在参照WDC－C2极光数据中心ADPRS（AuroralDataProcessing＆RetrievingSystem）系统功能的基础上，采用视频图像采集技术，首次在微机上开发成功的一个极光全天空视频图像分析系统．该系统在图像处理用户界面的构建上采用了视窗编程技术，在全天空图像到地磁坐标／地理坐标的投影变换中首次引入了强度修正因子，其功能可与ADPRS系统媲美．     

电镜图像在黄土结构性研究中应用的几个问题

电镜结构性图像是认识黄土结构特征,分析黄土土力学特性的重要方法。本文对不同研究目的情况下如何利用黄土电镜微结构图像的问题进行了探讨,并指出随着观察放大倍数的不同,黄土的结构性图像显示出明显的尺度效应。定义了黄土结构性的分类以避免因笼统使用“微结构”这一词所带来的指代不准确性。根据土力学研究的需要对黄土孔隙划分标准提出了新的认识,建立一套新的分类标准以便利于研究运用。最后综述了在研究中选用黄土电镜结构性图像的原则。     

图像增强技术在X射线医学影像中的应用

目的:对X射线影像进行图像增强。方法:应用多种互补的图像增强方法,首先采用拉普拉斯法来突出图像中的细节,使用梯度法突出边缘,然后用平滑后的梯度图像掩蔽拉普拉斯图像,通过高提升滤波得到锐化图像,再使用灰度变换增大锐化图像的灰度动态范围。将本文算法的结果与传统图像增强算法的结果进行比较,该算法对X射线影像增强效果显著,相比传统算法有很大的优势。增强后的图像细节更加清晰,优于传统算法的实现效果。结论:本文算法对医学X射线影像具有一定的理论和实际应用价值。