锥束CT图像重建算法

随着螺旋多层面CT的出现，医用CT正在向着螺旋锥束CT转变，从螺旋锥束数据来重建图像有许多优点，但是这种成像方式在数学上比较复杂，技术实现也有相当的难度。本文介绍这一领域的重要成果，特别是近年文献中的基本思想，文中涉及及各种主要重算法，包括准确重建，近似重建和迭代重建算法，简言之，当数据是完整的，无噪音的，应选择准重建方法，当数据是有噪音的和／或受物体运动干扰，近似重建会有较好的性能，而当数据是不可靠的和被载截断时，迭代方法可以发挥作用，今后主要研究方向是对这些算法进行改进，比较它们的特性，并将其优点结合到一起。     

通用磁光盘驱动器在CT机上的应用

目的;以通用ＭＯＤ代替专用ＭＯＤ模块,解决ＣＴ机数据资料的存储问题。方法：用ＭＡＸＯＰＴＩＸＭＯＤ来代换ＰＩＯＮＥＥＲ ＭＯＤ。结果;很好的解决了ＣＴ机数据资料的存储问题,保证了ＣＴ数据的安全性。结论：ＭＡＸＯＰＴＩＸ ＭＯＤＳ可以成功地应用在ＳＹＴＥＣ４０００ＣＴ机上,成果很有推广价值。     

CT图像三维重建

本文对由二维断面序列图像重建人体器官三维结构实现进行了研究。通过ＣＴ磁带媒介实现断面图像的获取，保障了输入数据的精度；基于形状的目标内插产生二值体数据，避免了线性灰度插值造成的物体表面边界模糊，并减少了分割的工作量；采用一种改进的扫描线编码对二值体数据进行压缩，在ＰＣ机有限的资源下实现了三维物体的快速旋转和多种方式显示。     

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。     

地震前后CT图像的变化

采用井间电磁波ＣＴ技术，对大灰厂断层进行了５年定期监测，发现中强震（ＭＬ≥４０，震中距Δ＜２１０ｋｍ）发生前３个月左右，ＣＴ图像出现下述变化：吸收系统均值在逐年降低的基本趋势下，进一步下降１０％左右；象素的灰度差分均值在不同方向上突然下降或上升；图像灰度共生矩阵的熵值下降；低吸收象素增多。分析表明，震前岩石裂隙与孔隙结构的变化导致了电磁波ＣＴ图像的变化。电磁波ＣＴ技术有可能作为一种探测地震前兆的新手段。     

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。     

医学图像归档与传输系统（PACS）

概述：PACS（PictureArchivingandCommunicationSystems）即图像归档与传输系统,是医院的医学图像信息管理系统,图像主要来源于医院的放射医疗设备（如X-CT、UFCT、MAI机以及PET等）。传统的放射科医生的诊断方式主要是根据由特定影像设备产生的胶片,凭借医生多年的诊断经验判断是否有病变及其具体情况。这种利用胶片的诊断和存储方式随着影像设备的不断更新换代已经越来越不适应医院的管理发展需要。随着计算机技术的飞速发展,使用计算机取代胶片保存手段应用于医院管理的想法已产生了,PACS正是这种思想发展的结果。PACS…     

医学图像三维重建的插值方法研究

本文从算法的形成过程、基本原理和步骤、适用范围和局限性、以及可能的改进方法等对现有三维重建的插值方法作了评述。探讨了各种插值方法之间的内在联系，分析了存在局限性的本质原因。对插值问题的进一步研究方向提出了看法。     

混凝土CT图像的几何校正

细观裂纹是混凝土CT研究的主要对象。直观地观察混凝土灰度CT图像细观裂纹的产生和变化有一定困难,需要根据差值CT图像的方法对其进行增强处理。发现差值图像存在阴阳环现象,因此在进行差值运算前首先需进行图像校正,包括整体平移校正、整体几何校正和感兴趣区域校正三种方法,感兴趣区域校正的差值图像最客观。本文提出了有效地提取混凝土CT图像内细观裂纹信息的新方法。     

双能CT图像域基材料分解算法的研究进展

能谱CT可产生不同X射线能量下的基材料图像,所产生的基材料图像可用于组织成分和造影剂分布的定性与定量评价,且对成像物质分离、鉴别的能力明显优于传统单能CT。能谱CT中双能谱技术是最常用的模式之一,在临床应用中发挥了重大作用。本文就双能谱CT图像域基材料分解的两物质分解、多物质分解方法进行总结,最后展望未来可能的发展方向。     

基于VTK的医学图像系统研究

医学三维数据场可视化是当前科学计算可视化应用的重点。本文论述了可视化工具包VisualizationToolkit(VTK)的主要特点,介绍了三维医学可视化系统实现的原理和方法。根据一系列人体断面图像,应用VTK实现了三维医学图像重构,对重构后的三维图像进行解剖分析;并实现对人体的二维图像逐帧浏览及柱状统计。实验结果表明,VTK具有使用灵活,功能强大的优点,是医学三维数据场可视化的有力工具。     

GE VCT-高图像质量和低剂量的和谐

在本文中讨论了实现图像质量和X射线剂量的和谐和同一的重要性,介绍了GELightSpeedVCT在硬件,软件和临床应用上降低病人剂量的方法。VCT在实现各向同性高分辨率的同时努力提高X射线的有效利用率,降低病人剂量,真正实现了高图像质量和低剂量的和谐。     

Pore size distributions and hydraulic conductivities of rocks derived from Magnetic Resonance Sounding relaxation data using multi-exponential decay time inversion

In hydrogeology there is a variety of empirical formulae available for determination of hydraulic conductivity of porous media, all based on the analysis of grain size distributions of aquifer materials. Sensitivity of NMR measurements to pore sizes makes it a good indicator of hydraulic conductivity. Analogous to laboratory NMR, Magnetic Resonance Sounding (MRS) relaxation data are of a multi-exponential (ME) nature due to the distribution of different pore sizes in an investigated rock layer. ME relaxation behaviour will also arise due to the superposition of NMR signals which originate from different layers. It has been shown, that both kinds of ME behaviour coexist in MRS and can principally be separated by ME inversion of the field data. Only a few publications exist that have proposed approaches to qualitatively and quantitatively estimate petrophysical parameters such as the hydraulic conductivity from MRS measurements, i.e. MRS porosity and decay times. The so far used relations for the estimation of hydraulic conductivity in hydrogeology and NMR experiments are compared and discussed with respect to their applicability in MRS. Taking into account results from a variety of laboratory NMR and MRS experiments mean rock specific calibration factors are introduced for a data-base-calibrated estimation of hydraulic conductivity when no on-site calibration of MRS is available. Field data have been analysed using conventional and ME inversion using such mean calibration values. The results for conventional and ME inversion agree with estimates obtained from well core analysis for shallow depths but are significantly improved using a ME inversion approach for greater depths.     

西秦岭温泉岩体的磁组构特征及其侵位机制意义

结合岩石磁学、磁化率各向异性度与区域构造分析了西秦岭温泉岩体的侵位机制及意义.温泉岩体的样品的平均磁化率k_m值总体很大,岩石磁学表明对于磁化率较低的样品,顺磁性矿物（如黑云母等）对磁化率的贡献较大,而少量铁磁性矿物（如磁铁矿等）可能作为剩磁载体.对于磁化率较高的样品,其主要载磁矿物为磁铁矿;花岗岩样品的校正磁化率各向异性度P_J总体小于1.2,显示了岩体为流动磁组构的特征,磁化率椭球体形态参数T总体大于0,扁率E总体大于1,以压扁椭球体为主;岩体的磁面理同磁线理相比更为发育,样品的磁面理普遍表现出围绕岩体边界分布的特点,且倾角较陡;而在岩体内部磁线理与磁面理分布相对散乱,定向性差,这一特征说明温泉岩体的磁组构主要由侵位时的侧向挤压作用形成的;虽然岩体的磁组构特征总体显示了N-NEE和SW向的挤压作用,但岩体侵位时由商丹缝合带闭合所产生的垂直于缝合带方向的挤压作用已相对较弱.本文认为,温泉岩体侵位时是一种弱挤压环境,或者是一种相对稳定的环境甚至可能是一种相对引张的背景,这与温泉岩体形成于后碰撞环境,秦岭造山带已演化至后碰撞拆沉作用发生的伸展阶段所反映的区域构造背景是一致的.     

Soil properties and performance of landmine detection by metal detector and ground-penetrating radar — Soil characterisation and its verification by a field test

Metal detectors have commonly been used for landmine detection, and ground-penetrating radar (GPR) is about to be deployed for this purpose. These devices are influenced by the magnetic and electric properties of soil, since both employ electromagnetic techniques. Various soil properties and their spatial distributions were measured and determined with geophysical methods in four soil types where a test of metal detectors and GPR systems took place. By analysing the soil properties, these four soils were classified based on the expected influence of each detection technique and predicted soil difficulty. This classification was compared to the detection performance of the detectors and a clear correlation between the predicted soil difficulty and performance was observed. The detection performance of the metal detector and target identification performance of the GPR systems degraded in soils that were expected to be problematic. Therefore, this study demonstrated that the metal detector and GPR performance for landmine detection can be assessed qualitatively by geophysical analyses.     

数字化射线扫描成像中的图像评价与控制初探

数字射线技术正获得越来越广泛的应用,并成为射线检测技术的发展趋势。但目前有关数字射线技术的标准对于图像质量控制方面的规定还相对简单,难于进行有效的质量控制,因而在实际检测中可能出现较大的随意性而影响检测结果评判。使用互补金属氧化物半导体（CMOS）线阵列射线探测器与阶梯试块进行射线检测实验,得到了不同厚度所对应的灰度图像,测试了影像对比度,同时分析了图像的信噪比和检测灵敏度。通过对实验结果的综合对比分析,提出了数字化射线检测图像质量控制措施。     

不饱和黄土的波速与质量含水率关系

黄土具有特殊的物理力学性质,且多具湿陷性.本文采用陕西省延安市南沟村的黄土研究不饱和黄土波速与质量含水率之间的关系.低场核磁的T2驰豫曲线表明黄土样品中水分主要为两种存在状态,一种是存在于小孔径中的结合水,另一种是存在于中孔径和大孔径中的自由水.随着黄土质量含水率的增加,结合水占比显著增高.黄土的中小孔含水占比与纵横波速度具有正相关关系.黄土样品的纵横波速度测量结果显示黄土的纵横波速在含水率小于8%时,随着质量含水率的继续增加,纵横波速度呈现出下降趋势;当质量含水率大于8%时,纵横波速度基本保持不变.土壤波速理论模型能较好描述质量含水率小于8%的纵横波速度变化,但质量含水率超过8%之后低估了黄土波速值.

     

地面磁共振测深分布式探测方法与关键技术

地面核磁共振方法(MRS)因具有对地下水探测定性、定量的特点而备受地球物理工作者关注.传统研究中,人们局限于一维探测方法,假设层状含水构造,导致复杂地质环境下难以确定井位、不均匀含水层小水体难以分辨的反演解释瓶颈.针对现有测量中的不足,本文提出了MRS二维分布式探测模式,依据激发场不均匀特性,定义了实际测量中的测线方位角α,推导了分布式接收线圈MRS响应核函数表达式,实现了二维正演计算,探索了α角与探测灵敏度之间的关系.在此基础上,首次将Occam方法用于MRS二维反演解释中,实现了磁共振断层成像MRT(magnetic resonance tomography).模型试算中,根据含水层位置以及环境噪声变化的磁共振响应,客观评价了分布式MRS探测适用范围.理论先行可推动仪器完善,本文通过分布式接收单元设计、接收线圈数量和匝数增加与调整、放大器参数自适应设置与矫正,成功研制了地面分布式磁共振探测系统,并进行了野外验证.本文的研究成果将为基岩裂隙水定位、堤坝渗漏灾害水源评价,喀斯特溶洞含水构造精确探测提供有力的科学支撑.     

场向电流极性和密度异常事件统计研究

本文利用Swarm卫星2015-2016年高精度的磁场矢量数据,将晨昏地方时扇区高纬场向电流（Field-Aligned Currents,FACs）事件按极性和电流密度分为四类,并首次比较研究了四类FACs事件的时空分布特征及其影响因素,研究发现：极性正常事件（晨侧靠极侧电流元向下流入电离层,靠赤道侧电流元向上流出电离层,昏侧电流极性相反,即传统意义上的R1和R2 FACs）发生率约为70%,其中R1 FACs强于R2事件的发生率为R1 FACs弱于R2的3~5倍;极性异常事件（与传统的R1和R2 FACs流向相反,两片电流元定义为R1^*和R2^* FACs）发生率约占30%,其中R1^* < R2^*的发生率约为R1^* > R2^*的1.5~2.5倍.进一步分析发现极性正常事件主要发生在南向IMF B_z期间,与重联电场相关性较好,净电流密度随着重联电场和电离层电导率的增加而增加.其中R1 < R2事件通常位于IMF B_z北向偏转期间,与亚暴过程有关.同时,极性异常事件通常发生于北向IMF B_z期间.相对于极性正常事件,极性异常事件所处磁纬向极侧偏移4°.在北半球,晨侧R1^*>R2^*事件通常发生在IMF B_y < 0期间,昏侧事件主要发生在IMF B_y>0期间,而R1^* < R2^*事件所对应IMF B_y极性相反,南半球情形与北半球相反.

     

粒子测速技术和透明土在土与结构动力相互作用研究中的应用

为了观测和研究土体内部的变形,人工合成透明土和图像光学技术作为新兴的试验技术成为岩土力学研究的有力手段。根据一系列共振柱/扭剪仪试验测得的人工合成透明土的基本动力特性在某种程度上表现出了与天然土类似的变化规律,可以在动力试验中用来作为天然土的代替品。并介绍了用于土体变形测量的粒子图像测速技术的工作原理和基于神经元网络的像机校正方法。利用两个小型振动台试验,采用透明土和粒子测速技术研究了刚性块体和透明土的动力相互作用。试验表明粒子测速技术和透明土在土与结构动力相互作用中是一个有力的研究工具。