神经网络模型在X射线图像融合中的应用

当前航空安全形势紧张,所有国家都正在加强其安全检测系统.鉴于危险物品的特殊性,对含有危险物品的行李包的X射线图像进行模拟是一种有效培训安检人员的方式.这种模拟方式可以增强安检人员对不同背景环境下危险物品X射线特征的敏感度.在本文中,首先对X射线图像融合的物理过程进行了分析并且介绍了当前此领域中普遍使用的融合算法,随后采...     

机载多角度遥感图像的几何校正方法研究

提出了适用于机载多角度遥感图像的自动配准算法和几何校正框架.通过使用小波变换、多元变量的相关系数、B-样条函数、金字塔式的逐级细化等工具,自动配准算法可以在图像间有光谱差别和复杂的几何形变的条件下稳定运行,配准结果排除了少数异常控制点的影响而保证了总体精度.该算法用于我国自行研制的AMTIS系统的数据的几何校正, 取得了好的结果.从经过几何校正的AMTIS数据中可以提取地表方向性辐射信息,用于各种地表模型的验证和应用研究.     

宽带全息重建算法应用于亚毫米波成像系统初探

毫米波全息成像技术是人身安检的重要技术手段,为进一步提高成像的分辨率和图像质量,研究宽带高频的亚毫米波成像系统具有重要的意义。本文基于亚毫米波全息成像系统的系统构成,给出了适用的宽带全息重建算法,对利用亚毫米波全息成像系统实际测得的相位和幅度信息进行重建并获得了目标图像。实验结果表明,上述宽带全息重建算法在亚毫米波波段内可以有效地重建图像,并验证了使用宽带成像可以有效提高图像分辨率、抑制散斑效应。      

基于拉格朗日分解算法的SAR图像混合像元分解

为解决与光学遥感图像不同的合成孔径雷达(SAR)图像中存在大量混合像元的问题,本文提出了一种基于拉格朗日分解算法的SAR图像混合像元分解的方法,结合相关内容中具体定理的证明,文中给出拉格朗日分解算法用于SAR图像混合像元分解的系统的求解方法.用人工模拟SAR图像和ENVISAT SAR图像进行实验,结果表明拉格朗日分解算法的混合像元分解结果明显优于非约束类神经网络(文中实验以BP神经网络为例)的分解结果.     

基于ITD的强震动加速度记录数据处理方法

基于本征时间尺度分解算法(ITD)对比了二次拟合法、EMD算法对人工合成地震波的处理结果,证明了ITD算法对于强震动加速度记录数据的基线校正有较好的校正效果;进一步基于ITD算法对台湾集集地震和某强震动台阵未校正加速度记录进行处理,并采用带通滤波方法进行进一步滤波处理和变换得到校正后的加速度、傅里叶频谱、反应谱;最后通过梯形数值积分计算得到速度和位移.对比分析了ITD算法、EMD算法采用上述计算流程和强震分析软件的计算结果,验证了文中提出的强震动数据处理方法是稳定、可靠的,可以作为实时、快速的处理强震动加速度记录的一种有效方法.     

CL系统扫描长方体构件的投影计算机仿真

x射线投影计算机仿真可以排除实际x射线断层扫描过程中的随机因素,更好地验证扫描方式、图像重建方法等的正确性,为实际系统的实现、完善以及重建算法的改进等提供理论依据。本文基于一种典型的计算机分层成像（CL）系统,针对电子线路板大多为长方体薄板的事实,研究了长方体构件的投影仿真计算方法;设计了仿真芯片模体,对其进行投影计算机仿真;并与系统实验结果对比,得到了较为满意的结果。该方法为后续改进图像重建算法、分析误差来源、校正伪影等研究提供了良好的基础。     

一种基于双平面扫描方式的双能静态CT系统

静态CT技术相较于传统的螺旋CT，在扫描速度上有着革命性的优势，这使得其在行李安检等领域有着巨大的应用前景。目前，要实现静态CT系统的实际应用，需要解决几何尺寸误差标定、有限角重建、双能投影数据匹配等一系列实际问题。本文提出了一种基于分布式X射线源和双平面扫描方式的双能静态CT系统。该系统采用碳纳米管冷阴极射线管，实现X射线源的高速启停；并采用双平面扫描方式，提高投影数据的覆盖角度以减小伪影，并通过采集双能投影数据实现物质识别。本文详细介绍该静态CT系统的系统设计、几何校正及成像方法等内容。实际实验结果显示该系统可对箱包及其内部物体进行三维成像，获得较为理想的形状及材料信息，在行李安检领域具有较高的实际应用价值。      

基于同步带传动的输送系统在CT设备中的应用

行包CT安检设备针对行包进行螺旋扫描和定点扫描检查,输送系统是其重要的组成部分。输送系统运行的平稳性和准确性,直接影响着扫描图像的质量和违禁物品的图像采集。本文阐述了研发CT安检设备专用输送系统的必要性及亟待解决的若干技术难点,并简要论述了针对以上难点设计的一款采用内置伺服电机和同步带方式传动、进给速度可控、定位精度高、模块化设计的新型输送系统。此系统大力支持行包CT安检设备的整机设计,保证了整机系统功能的顺利实现。     

工业CT图像的伪影成因和校正方法综述

X射线CT在工业无损检测、医学、安检等领域发挥着重要的作用.但在实际检测中,CT系统重建的图像存在各种伪影.本文从CT的系统整体设计、X射线管和探测器等角度综述了影响伪影形成的各种因素,并对每种伪影的成因作了归纳;针对这些伪影,跟踪近些年文献中主要的校正方法作了介绍,并对这些校正方法作了比较、讨论和小结.     

基于Radon变换的CT图像杯状伪影校正

目的:目前的射束硬化校正算法大多需要能谱、检测器特性等信息。针对硬化校正的复杂性,提出一种基于图像后处理的硬化校正方法。方法:首先将带有杯状伪影的水模体CT图像中水的部分分割出来并对其做Radon变换以获取水的投影信息,以此信息构建带有未知系数的校正模型;然后将校正模型与理想图像对比,当它们之间的差异最小时,确定出校正模型的未知系数。利用确定出来的系数和预校正图像软组织的投影信息组合成的校正模型校正实际CT图像,以此消除实际CT图像中的硬化杯状伪影。结果:通过模拟数据验证表明,该方法能去除医用CT中由于射束硬化而引起的杯状伪影。结论:本文提出的方法在不需要能谱信息及投影数据的情况下就能进行杯状伪影的校正,提高了硬化校正的灵活性。      

CT系统的能谱估计及射束硬化校正算法

本文给出对CT系统X射线能谱的估计算法和单成分被测物体CT成像的射束硬化校正算法，并给出和分析了数值模拟结果。     

胰腺癌放疗图像引导锥束CT运动伪影修正技术研究

基于二维平板探测器技术的锥束CT系统广泛应用于放射治疗前的摆位验证,但在以胰腺癌为代表的腹腔肿瘤放疗应用中会遇到呼吸运动和肠道蠕动导致的严重阴影与条状伪影问题,难以从CT影像中分辨病灶区域。由于胰腺等柔性脏器在呼吸运动作用下会存在非刚性形变,体表运动监测结果和实际脏器运动间存在难以量化的偏差,也难以监测以肠道蠕动为代表的不规则运动,故腹腔锥束CT运动伪影修正问题缺乏有效解决方案。本文基于生物动力学理论和人体生理学常识,提出全新的无需运动监测或体内标记物植入的放疗图像引导锥束CT运动伪影修正方法,设计基于伪影图像特征、融合各类CT图像域处理算法的伪影修正策略。将该策略应用于临床腹腔锥束CT影像处理后所得结果表明锥束CT图像质量有显著改善,典型软组织区域的平均CT数误差从90 HU降到30 HU,肠道空腔边界和周边软组织信息得到部分恢复。本文开发的伪影修正策略无需呼吸门控或增加投影数,避免标记物植入手术,可集成到现有工作流,为胰腺癌放疗图像引导提供肿瘤定位信息。      

海洋地磁参量实时测量野值的在线辨识与改正

地磁参量实时测量野值的在线辨识与改正是影响地磁导航算法定位概率和精度的重要因素.地磁导航定位的研究目前主要集中于匹配定位算法,地磁参量实时测量数据处理的研究较少.本文将多层递阶非平稳时间序列预测模型引入海洋地磁参量实时测量野值在线辨识与改正,利用多层递阶模型对实时测量值进行一步预测,根据迪克松准则进行野值辨识,利用中值滤波和一步预测值对野值进行改正.仿真数据和实测数据的实验室仿真结果表明,本文提出的野值在线辨识与改正算法不仅可以检测全部孤立型野值而且对多数斑点型野值也有较好的辨识效果,对产生野值处信号的复原误差小于5%.     

Study on geometric correction of airborne multiangular imagery

An automatic image matching algorithm, and its application to geometric correction of airborne multiangular remote sensed imagery, are presented in this paper. The image-matching algorithm is designed to find correct match for images containing localized geometric distortion and spectral variation. Mathematical tools such as wavelet decomposition, B-spline, and multi-variant correlation estimator are integrated in the frame of pyramidal matching. The simulated experiment and our practice in correcting airborne multiangular images show that the matching algorithm is robust to the few random abnormal points and can achieve subpixel match accuracy in most area of the image. After geometric correction and registration, multiangular observations for each ground pixel are extracted and sun/view geometry is also simultaneously derived.     

扇束CT探测器偏转的重建图像伪影校正

对于CT扇束扫描,射线源焦点与被测工件旋转中心的连线不垂直于探测器所在直线时,采用标准的滤波反投影重建算法重建出的图像会存在伪影,降低图像质量。本文基于经典滤波反投影重建算法理论,分析了此类伪影形成的原因,给出了利用投影原始数据（正弦图）计算校正算法所必需的几何参数的方法。本方法无需专用模体,不必进行二次扫描,方便、快捷并有效。计算机仿真及实验结果证明本方法的有效性。     

准实时地震灾情综合评估系统的研发

震后如何快速获取灾区震情信息、准确评估地震灾情,是震后应急救援的关键问题。本研究从县市地震灾害应急救援需求出发,开发了准实时地震灾情综合评估系统,基于MEMS强震台网的强震观测数据、县域承灾体基础数据和手机终端获取的震后地震现场实时灾情信息,综合采用承灾体地震易损性分析方法和灾情动态修正算法,实现了县市地震灾区灾情准实时评估,为灾区地震应急指挥、救援和辅助决策提供科学依据。     

一种扇束扫描模式下的图像重建迭代算法

CT图像重建的扫描模式有平行束、扇束、锥束等,在扇束扫描模式下的图像重建算法大多基于图像的正方形网格剖分。本文建立了扇束扫描模式下新的图像重建离散化模型,并给出了基于新模型的代数迭代校正格式和重建算法。对新的模型下迭代算法几何意义进行了讨论,基于新模型的代数迭代重建算法有助于提高成像质量,启发新的图像重建算法。     

抛物Radon变换法近偏移距波场外推

本文给出了抛物Radon变换的基本原理,以及部分动校正后的CMP道集抛物线近似有效性的证明,基于带限正反最小平方抛物Radon变换的Levinson递推算法,对缺失的近偏移距地震波场进行叠前重建和外推.给出了抛物Radon变换法地震道重建外推的基本原理和叠前地震数据规则化的处理流程,另外对于Radon域均匀采样的情形,本文给出了均匀层状介质和Marmousi模型的近偏移距外推结果,计算结果验证了算法的稳定性和适用性.     

X-CT金属伪影校正方法综述

X-CT成像系统中,当被检测物体中含有金属等高密度物质时,对投影数据重建后,重建图像中将出现放射状伪影或带状伪影.这些伪影严重影响了图像的质量,给人们的判断带来极大困难.金属伪影的校正已成为CT技术中的研究难点和热点.本文阐述了金属伪影产生的原因,就近些年出现的金属伪影校正方法进行归纳总结,并对金属伪影校正方法研究的前...     

地震区域的电力自动调度应急模型设计

传统电力实施平衡调度模型进行电力自动应急调度时,未考虑输电裕度和应急物资的分配问题,实施电力应急调度成本高、效率低,造成地震区域的经济财产损失增加,因此,设计地震区域的电力自动调度应急双层模型,采用上层模型—增强电网输送能力的自动应急调度模型,依据多断面静态安全协调模式的输电裕度和灵敏度与电力实时调度决策获取不同发电机调节量,对不同发电机调节量通过多断面综合协调模式实施多目标优化,获取发电机使用的最优解,增强电网输送能力;通过下层模型—电力应急资源调度模型,采用电力应急资源调度最小成本目标函数,依据各电力资源存储中心配送到故障现场的资源量小于存储量的原则,塑造电力应急资源数量约束条件,实现电力应急资源的调度成本最小化。实验结果表明,所设计模型使电力系统获得较高的输电裕度,提高了电力自动调度应急的综合能力。