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。     

CT图像的质量分析与控制

本文论述了鉴定ＣＴ图像质量的标准,阐述了提高ＣＴ图像质量的各技术环节,为ＣＴ图像质量控制提出了有效的方法。     

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。     

造影剂在CT动态扫描中应用与副反应的对照研究

本文分析及总结了ＣＴ动态２增强扫描中使用的６０％泛影葡胺造影剂的最优化剂量，以减少病人副反应发生发生率。根据泛影葡胺的理化特性及反应发生机理及注入体内不同组织时间的一密度曲线，经２００例分组实验和１５００例临床应用证明ＣＴ动态增强扫描注入造影剂的最优化剂量为６０ｍｌ／次，从而取代过去的１００ｍｌ／次。     

湖泊自生碳酸盐团簇同位素分析与区域古温度定量重建——以内蒙古达里湖为例

碳酸盐团簇同位素(△₄₇)是一种新型、可靠的地质温度计.湖泊沉积物中自生碳酸盐是利用团簇同位素手段重建湖泊水温的理想材料.然而,由于此类样品含有的有机质、硫化物等杂质会干扰团簇同位素的测定,从而引起明显的温度测试偏差,目前,碳酸盐团簇同位素手段在湖相碳酸盐上的应用仍然较少.因此,探究有效去除污染物的方法是将碳酸盐团簇同位素测温法广泛应用于湖泊沉积物的前提之一.通过控制不同浓度过氧化氢(H2O2)溶液与达里湖细颗粒自生碳酸盐进行不同时长的反应,进行了一系列条件实验,以寻求用于团簇同位素分析的最佳预处理条件.采用团簇同位素测试中获得的三个参数(△₄₇、△₄₈偏移量和49参数)来评估不同前处理条件下污染物的去除效果.结果显示,对未经处理的样品("0%-0"),其49参数呈现显著高值.经过氧化氢溶液处理后,49参数显著降低,而△₄₈偏移量出现增加.对于不同条件下处理的样品,虽然测得的△₄₇温度值变化范围较窄((17.0±1.3)℃~(22.8±1.6)℃),而△₄₇、△₄₈偏移量和49参数却呈现了显著的变化.在所有样品中,样品"3%-8"具有较小的△₄₈偏移量、49参数,且△₄₇温度较低,为(17.0±1.3)℃.因此,对于湖相细颗粒自生碳酸盐团簇同位素分析而言,"与浓度为3%的过氧化氢溶液反应8h"是去除污染物的最佳条件.当预处理条件过强(即过氧化氢(H₂O₂)溶液浓度>3%和/或反应时间>8h),封闭反应系统中可能会形成再生污染物,其最终转化态可能会干扰质量数为47、48的同位素信号.通过最佳条件预处理达里湖末次冰消期的6个自生碳酸盐样品,获得了合理的△₄₇温度值,发现我国北方在Younger Dryas (YD)冷期出现了约6℃的降温.研究表明,碳酸盐团簇同位素测温法在湖泊沉积物上具有巨大应用潜力,对古温度、古高度的定量重建工作具有重要意义.     

CT图像的质量分析与探讨

本文论述了鉴定ＣＴ图像质量的标准,阐述了提高ＣＴ图像质量的各技术环节,对ＣＴ图像质量控制提出了有效的方法。     

磁组构的分离与岩石构造变形分析

目前实验条件下获得的AMS（磁化率各向异性）是岩石内所有磁性矿物磁化率各向异性叠加的综合响应,详细的岩石磁学和构造地质学的综合分析表明常规AMS测试结果通常无法揭示岩石复杂的构造变形过程.本文综述了运用非磁滞剩磁各向异性（AARM）、低温AMS（LT-AMS）和高场AMS（HF-AMS）等实验方法对岩石AMS组分进行分离,可以定量获取不同磁性矿物的磁组构贡献,进而解释其不同的变形特征.在此基础上阐述了近年来针对不同磁性矿物组合的AMS分离方法的理论技术创新和进展及其在岩石构造变形特征分析中的应用前景,讨论了常见磁性矿物单晶的岩石磁学性质及各向异性度（P_j）与形状因子（T）在揭示岩石变形特征中的复杂性与局限性,最后举例并分析了磁组构分离技术在造山带岩石构造变形分析中的应用.

     

X射线岩石CT的历史与现状

采用X射线CT技术无损探测岩石内部结构和裂纹演化过程 ,起源于 2 0世纪 80年代后期 ,由最初对CT图像的认识逐步深化为对岩石裂纹演化规律的分析和应用研究。基于室内岩石试件扫描断面的CT图像 ,目前在岩石变形破坏过程的实时监测、加荷条件多样化、裂纹演化规律性、裂纹宽度的定量测量、岩石裂纹三维图像重建、损伤演化与损伤变量分析、CT成果应用研究等方面取得了一系列进展。岩石CT面临的主要问题是如何获得各种试验条件下精确的CT图像及其成果的应用研究。岩石CT的生命力在于自身理论、技术发展和在相关领域的应用程度     

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。     

320排动态容积CT颅内动脉瘤图像重建算法进展和评估

320排动态容积CT脑血管数字减影(DSA)可为颅内动脉瘤病人提供4D DSA成像信息,这一技术的关键是宽体检测器和ConeXact锥束重建算法。本文对目前常见锥束扫描重建算法进行了分析和比较,特别是近几年发展起来的Feldkamp类,Grangeant类,Katsevich类和ConeXact锥束重建算法。应用方面对30例颅内动脉瘤患者进行了宽探测器平台下动态容积扫描,一次成像获得满意图像,无阶梯伪影,并与计算机断层血管造影(CTA)、常规DSA对比,320排CT DSA检查可作为颅内动脉瘤筛选和术后复查一种方法,与CTA相比320排CT动态容积成像和功能成像有明显的优势。     

多发创伤性肺假性囊肿的CT动态观察

目的:探讨多发创伤性假性肺囊肿的CT表现及随访变化规律。方法:回顾性分析30例临床和影像学随访证实的多发创伤性假性肺囊肿患者的资料。结果:30例胸部多合并肺挫伤、肋骨骨折、血气胸。本组创伤性假性囊肿均为多发,平均4.6个病灶,大小:2mm×4mm~13.5cm×6.2cm。首次CT距外伤后1小时~5天,随访1天~15月,平均4.3月。首次CT可表现为多发单纯血肿、肺挫伤合并多发血肿、肺挫伤合并多发气囊囊肿或气液囊肿。随访中近胸膜下血肿可因血肿破裂或肋骨骨折造成的迟发性气胸等原因内部再出现气囊改变,单纯性血肿可在随访中表现为含气或不含气,其余含气病灶多渐变小、变实,直至完全吸收或后遗疤痕索条。液囊可为单纯性或合并晕征。气液囊可表现为楔形征、银镯征、进水皮球征或杯中液体征、花生壳征、三角烧瓶征等征象。3例首次CT检查后2小时内死亡,死亡原因2例为合并广泛挫伤及气胸,1例合并肝脾出血。其余病例除针对伴发疾病对症治疗外,肺假性囊肿均经保守治疗治愈,囊肿吸收时间长短多与大小呈正相关。结论:CT可清晰显示多发创伤性假性肺囊肿的形态及演变、伴发症,是本病首选的影像学检查方法。     

筑坝料动力变形特性试验与颗粒流模拟

对筑坝反滤料进行室内中型动三轴试验研究,探讨残余变形等动力特性,在此基础上,运用二维颗粒流方法,对相关试验进行数值模拟,为筑坝料的动力特性研究提供一种新的思路和途径。试验结果表明：（1）应力水平对关系曲线斜率无影响;（2）初期体积应变的读数会出现偏小的现象;（3）围压和动应力值过大,会导致模拟结果产生较大误差;（4）正确的细观参数应依据特定的试验结果反复推敲逼近而得。     

抗差自适应Kalman滤波在动态变形监测中的应用研究

抗差自适应Kalman滤波算法中,抗差等价权矩阵和自适应因子的计算,要求观测信息具有多余观测量且准确可靠,但在动态变形监测应用中,通常滤波观测值仅为三维坐标且存在较强噪声和粗差的影响。为此,先对该算法中的自适应因子和抗差等价权矩阵的计算进行研究和改进,然后计算了某高速公路边坡的GPS动态监测数据。结果表明,抗差自适应Kalman滤波能够有效地抵制动态变形监测中观测值异常的影响。     

地震作用下地铁车站结构的动力变形响应研究

研究地铁车站结构在地震作用下的变形,对地铁的建设和安全运营有着重要的现实意义。本文进行了北京地区土层中典型地铁车站结构的振动台试验,并使用FLAC2D对试验进行模拟分析,得到了在地震作用下地铁车站结构的变形响应规律。结果表明：地铁结构的变形峰值随地震强度的增加而增加;结构中柱的峰值应变和峰值挠度曲线曲率,两端大、中间小;侧墙峰值挠度曲线的各点曲率为常数,这是因为侧墙与顶底板组成的箱形结构整体刚度大,难以发生破坏;中柱底端应变呈正负循环变化,侧墙的应变曲线与受冲击荷载的变形曲线相似。     

基于CT胸部图像肺结核球的定位

随着医学图像处理的快速发展,病灶区定位在医学应用中越来越引起人们的关注。以CT图像为研究对象,针对肺结核球的定位问题,先对预处理过的CT图像利用阈值技术二值化,采用形态滤波去除小桥,然后将每个连通区域标记出来。最终通过包括面积、周长、位置参数及形状参数等特征的决策器来判断确定肺结核球区域,并且定位出病灶区位置。     

双向动荷载下重塑红黏土动变形特性研究

利用SDT-20型三轴仪探究双向动荷载下红黏土动变形特性。结果表明:相位差为0其他条件相同时红黏土动剪切模量随径向动荷载幅值增加而减小;双向动荷载下红黏土动剪应变与振动次数近似呈指数型关系增长,并存在一个临界循环次数;随含水率升高和固结应力增大,重塑红黏土破坏模式由受拉破坏变为受压破坏;径向动荷载幅值的增加使重塑红黏土更容易发生受拉破坏;双向动荷载下阻尼比随动剪应变增加无明显规律,动剪应变小于1%时阻尼比的变化无规律,动剪应变大于1%时随动剪应变增加阻尼比处于稳定平衡阶段。含水率对阻尼比变化规律有明显影响,含水率小于20%时阻尼比随含水率增大而增大,含水率大于20%时其对阻尼比影响可以忽略。     

复测水准网动态平差及其在川滇地区垂直地壳形变中的应用

以1995—2016年川滇地区实测水准资料为例,分别采用动态经典平差、拟稳平差、伪逆平差和GPS速率约束平差4种平差方法进行平差计算,分析探讨4种平差方法在水准网平差处理时的适用条件及优缺点;最后分析了1995—2016年川滇地区的地壳垂直形变特征。结果表明:①在条件具备的情况下,GPS速率约束平差优于动态经典平差、拟稳平差和伪逆平差,主要体现在GPS速率可知、平差后速率误差明显减小,且能有效地抑制误差的传播与积累;而拟稳平差、伪逆平差虽优于动态经典平差,但同样存在着基准假定的问题;②1995—2016年川滇地区整体处于差异隆升阶段,只有四川盆地、滇西北和滇南少部分区域下沉,跨断裂剖面结果显示几条断裂带以继承性运动为主。     

苍山5.2级地震前后沂沭断裂带地壳垂直形变时空动态演化特征

对苍山5．2级地震前后出现的跨断层形态异常特征进行了分析，并系统地分析了由跨断层形变测量资料提取无量纲年速率比γh的时空分布和动态演化特征。