Statistical fusion of two-scale images of porous media

The reconstruction of the architecture of void space in porous media is a challenging task, since porous media contain pore structures at multiple scales. Whereas past methods have been limited to producing samples with matching statistical behavior, the patterns of grey-level values in a measured sample actually say something about the unresolved details, thus we propose a statistical fusion framework for reconstructing high-resolution porous media images from low-resolution measurements. The proposed framework is based on a posterior sampling approach in which information obtained by low-resolution (MRI or X-ray) measurements is combined with prior models inferred from high-resolution microscopic data, typically 2D. In this paper, we focus on two-scale reconstruction tasks in which the measurements resolve only the large scale structures, leaving the small-scale to be inferred. The evaluation of the results generated by the proposed method shows the strong ability of the proposed method in reconstructing fine-scale structures positively correlated with the underlying ground truth. Comparing our method with the recent method of Okabe and Blunt [12], in which the measurements are also used in the reconstruction, we conclude that our method is more robust to the resolution of the measurement, and more closely matches the underlying fine-scale field.     

星载SAR成像参数联合估计方法

通信系统的不可靠性会造成SAR卫星下发数据出现误码或丢失,从而导致几何参数的解译、计算出现较大的误差或者缺失,限制了SAR数据成像处理及后续利用。针对该问题,提出一种基于回波数据的成像参数联合估计方法。首先通过回波数据进行多普勒中心频率估计和多普勒调频斜率估计;然后,根据SAR多普勒参数特性,建立多普勒参数与几何参数之间的超定方程组,并利用多普勒参数估计值求解方程组反演几何参数;最后,利用多普勒参数估计值和几何参数估计值完成SAR数据成像处理。实验结果表明,本文方法可以获得可靠的多普勒参数估计值和几何参数估计值,从而有效地解决像参数欠缺情况下的星载SAR成像处理问题。     

Study on 3D simulation of wave fields in acoustic reflection image logging

The borehole acoustic reflection imaging logging is a newly developed acoustic logging method that has attracted many interests. These converted and reflected waves for imaging are usually mixed up with borehole guided waves and therefore difficult to be clearly identified. To improve the downhole tool design and develop more sophisticate data processing and interpretation algorithms,studies on precisely numerical modeling of the wave fields in the acoustic reflection imaging logging are neces-sary and critical. This paper developed a parallelized scheme of 3D finite difference (3DFD) with non-uniform staggered grid and PML absorbing boundary to simulate the acoustic wave fields in isotropic and anisotropic formations. Applications of this scheme to the typical cases of isotropic and anisot-ropic formations and comparison with the results from published analytical solutions have demon-strated the validation and efficiency of the scheme. Higher accuracy and lower computation cost (3.5 times faster than the conventional schemes) have been achieved with this scheme for modeling such a complex wave fields of 60 dB dynamic range with higher frequency (10 kHz). This simulating program provides a quantitative analytical means for studying acoustic reflection imaging tool and development of the data processing and interpretation methods.     

重力和重力梯度数据三维相关成像

本文提出了重力异常三维相关成像方法和重力梯度数据三维相关成像方法,并提出了基于异常分离的三维相关成像方法来提高成像分辨率.通过合成Y型岩脉模型和合成多个直立长方体组合模型的重力异常和重力梯度数据试验分析,验证了本文三维相关成像方法可显示出异常地质体的空间赋存状态和等效剩余质量分布,具有良好的纵向和横向分辨率.     

晶体的X射线衍射物相分析方法研究

暴恐事件的频发严重影响了国际社会的安全和秩序,给客运、货运安全带来了前所未有的挑战。有效打击恐怖活动,保障人身、财产安全,是国内乃至全球公共安全领域的重要诉求。因此,如何通过高技术手段提升安全检查能力,成为人们关注的重要问题和研究热点。X射线衍射（XRD）技术能在分子层面上识别违禁品,具有较高的区分度,在安全检查领域有着广阔的应用前景。本文从衍射的基础理论出发,简述目前能量色散X射线衍射（EDXRD）检测方案与识别算法的研究进展,分析EDXRD技术的优势并搭建系统验证有效性,最后对XRD的发展方向作展望,以期进一步推动此技术在公共安全领域发挥更加重要的作用。

     

扩散滤波方法在地震资料处理中的应用研究

在地震勘探中,由于地下结构错综复杂,多尺度非均匀的地质体常会形成包含反射波、散射波等在内的复杂的地震波场。传统的成像方法一般只考虑反射波场,忽略了散射波场,这使得细小结构无法准确成像,从而影响对复杂构造的识别。为了对小尺度构造进行准确的地震成像,要将散射波从地震波场中分离出来。在众多波场分离算法中,基于滤波的波场分离方法可以准确提取散射波,提高成像分辨率。本文调研和归纳多种基于滤波处理的地震散射波分离方法,围绕国内外学者在滤波处理波场分离方面的研究成果,总结各种方法的研究进展,并对比和分析各方法的分离效果,最后结合人工智能深度学习的研究趋势,对未来滤波处理散射波分离的发展方向进行展望。

     

弥散加权成像评价直肠癌淋巴结转移的价值

目的:探讨MR弥散加权成像诊断直肠癌淋巴结转移的价值。方法:62例经病理证实直肠癌患者行MRI常规序列扫描及DWI,测量淋巴结ADC值,根据病理结果将MRI检出的淋巴结分为转移性和良性淋巴结两组,将盆腔淋巴结MRI诊断结果与手术病理结果相对照,比较两组淋巴结的ADC值差异是否有统计学意义。结果:共测量225个淋巴结ADC值,b值为800 s/mm²,转移性淋巴结组平均ADC值为(0.76±0.15)×10^-3mm²/s,良性淋巴结组平均ADC值为(1.16±0.14)×10^-3mm²/s,两组平均ADC值差异有统计学意义(P＜0.05)。ADC值以1.0×10^-3mm²/s为阈值,判断转移性淋巴结与良性淋巴结时,灵敏度、特异度及准确度分别为:94.53%、91.62%和93.45%。结论:弥散加权成像诊断直肠癌淋巴结转移具有较大临床价值。     

含脂肪原发性肝癌的影像诊断及鉴别诊断

目的:探讨CT与MRI对含脂肪原发性肝癌的诊断及鉴别诊断价值。方法:回顾性分析我院病理证实的22例含脂肪原发性肝癌的CT、MRI表现。结果:22例含脂肪肝癌中,巨块型16例,结节型4例,弥漫型2例。肿瘤单发17例,多发5例;5例多发肿瘤内均只有1个含脂肪病灶,共有含脂肪肿瘤22个。18例肿瘤以实质成分为主,肿瘤内脂肪呈散在、小簇状分布;4例肿瘤以脂肪成分为主,瘤内脂肪呈球状表现,实质成分较少。CT显示肿瘤内斑片状、球状脂肪密度影,MRI脂肪抑制序列及化学位移梯度回波序列正反相位均明确显示脂肪的存在。22例动态增强扫描均较好地显示\     

Kaczmarz算法收敛解的性态分析

Kaczmarz算法作为一种重要的代数重建技术(ART)在医学成像及诊断研究中起着很重要的作用。随着计算机硬件技术的发展,诸如ART、SIRT等迭代算法由于其良好的抗干扰性能及数据缺失情况下良好的成像能力逐渐受到人们的重视。本文主要基于矩阵广义逆的定义和性质证明,当x⁽⁰⁾∈R(A^T)^⊥时Kaczmarz算法迭代序列的极限为Moore-Penrose广义解的性质。理论表明Kaczmarz方法求解相容性和不相容性问题都是适定方法,本文从数值实验的角度验证了Kaczmarz方法的“适定”性和求解扰动问题时的“半收敛”性。另外,Kaczmarz方法当x⁽⁰⁾∈R(A^T)^⊥时还是一类正则化方法。     

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。