自适应窗口形状的中值滤波

中值滤波去除噪声的同时,难免出现含有线形图像的边缘轮廓信息跟随丢失的情况。为了达到滤除图像噪声最大化,有用信息损失最小化的目的,根据图像边缘特征选择或设计了适当大小和形状的窗口来进行中值滤波等操作。一方面,创新性地提出将Hough变换应用到车轮裂缝CT图像的滤波窗口形状的选择上,针对单一方向轮廓的图像,利用Hough变换检测出裂缝的方向,从而采用与裂缝形状相应的窗口对裂缝进行有针对性滤波,将该方法与传统方法进行了对比实验,并将60层滤波后切片图像堆栈得到了三维图像;另一方面,针对含有多个方向轮廓的图像,为了进一步改善滤波效果,提出根据像素梯度设计斜向滤波器,对多方向的线对进行滤波,数据显示经改进方法滤波后图像的峰值信噪比(PSNR)较传统的中值滤波提高了4~6,结构相似性(SSIM)提高了1%~2%左右,最后用683层荞麦切片CT图堆栈得到三维图像,对比滤波前后图像,可知该方法滤波效果良好。     

基于Snake模型的铁路铸件气孔检测

研究Snake模型在铁路铸件数字化辐射成像(DR)图像气孔缺陷自动检测中的应用,改进初始轮廓点的获取方法。综合运用阈值分割和区域生长方法得到各气孔的重心,依次对其采用一种射线法得到初始控制点,对初始控制点进行收敛和拟合。对仿真图像的实验结果表明,最小检测尺寸为3×3,能较好地收敛到目标的凹陷区域;对实际铁路铸件DR图像检测的实验结果表明,该方法能准确得到检测区域内多个气孔缺陷的轮廓,不会检测出伪缺陷,具有较高的自动化程度。     

邻域加窗的非局部均值CT成像去噪方法

为了进一步提高CT图像的质量以利于工业CT图像后处理,对CT成像过程中高斯噪声的去除方法进行了研究。针对NLM算法的不足,提出了一种基于邻域加窗的非局部均值CT成像去噪方法。主要是对CT投影图像数据采用非局部均值技术中相似性计算不准确的问题进行改进,在计算相似性权值时加上高斯窗函数。与其他去噪方法进行对比实验。实验结果表明：采用了邻域加窗非局部均值去噪方法,比其他的去噪方法效果更好。基本满足在CT成像去噪的同时更好地保留工件的细节信息的要求。     

利用CUDA技术实现锥束CT图像快速重建

锥束CT三维重建算法的计算量和传输量巨大,仅利用CPU来计算,无法满足实时、快速、准确重建的要求,根据图形处理器运算能力强、存储带宽大的特点,研究了一种不需要学习图形API,就可以在图形处理器上实现三维重建算法的快速运算的方法。该方法采用基于统一计算设备架构的图形处理器,通过这种新架构的编程模式,利用图形处理器中的流处理器来加快滤波和反投影计算,实现了FDK算法的重建加速,与利用图形API的重建方法相比,开发门槛较低。对于尺寸为5123的单精度浮点数据格式的图像,重建时间可以缩短到一分钟以内,并且GPU与计算机的传输时间小于1秒。实验结果表明与仅利用CPU的重建方法相比,本文提出的图像加速方法得到了较高的时间加速比。     

工业CT教学实验仪图像重建的设计

工业CT教学实验仪被应用于物理和放射医学专业的教学,图像重建是教学实验仪软件的重要组成部分.论文阐述了CT的物理原理和第一代CT重建算法,描述了工业CT教学实验仪的扫描过程;分析了旋转中心偏移的伪影,实现了中心偏移校正方法,设计了图像重建软件,实际应用表明此软件重建图像清晰质量较高.     

基于Hessian矩阵和熵的CT序列图像裂缝分割方法

工业CT序列图像的各向不同性和伪影会影响裂缝分割精确度和准确度,因此提出一种基于Hessian矩阵和熵的各向不同性工业CT序列图像裂缝自动分割方法。首先,用基于Hessian矩阵的多尺度线状滤波增强裂缝区域,抑制非线状区域;然后,建立一种新的二维直方图,获取滤波之后层内和层间的信息;再根据直方图的最大类熵确定阈值区间,最终得到裂缝的二值化分割结果。实验表明,所提方法不仅能够满足实际工业CT序列图像裂缝分割中精确、自动的分割要求,而且相较其他4种已有方法,能够得到更完整、更准确的分割结果。     

CT 图像重建加速的几种方法

CT 图像重建速度是衡量CT 系统的重要指标之一。论文针对滤波反投影算法综述了当前国内外的重建加速技术,阐述了普通PC 上的加速方法,通过构建集群系统进行并行重建的方法,采用多个DSP 连接成并行计算模块的加速方法,基于现场可编程门阵列(FPGA)的并行重建方案,采用GPU 图像卡实现图像重建,采用细胞宽带引擎(CBE)的图像重建方案。在应用性能方面分析了各种加速方法的优缺点。     

一种有记忆的变窗"爬虫"图像边界跟踪方法

边界跟踪方法是图像识别和图像测量过程中的重要预处理手段,但是传统的"爬虫"边界跟踪方法存在着准确性与速度上的矛盾.综合小窗口"爬虫"的快速性和大窗口"爬虫"的准确性提出了一种有记忆的变窗"爬虫"边界跟踪方法.这种"爬虫"在跟踪边界的过程中根据需要灵活变换窗口大小,并按"像素中心点到直线距离最近"规则填充断点.这种方法有效的解决了跟踪速度和跟踪准确性的矛盾,由于其具有记忆能力,所以对于陷阱和边缘分支问题也可以妥善解决.实验结果表明,该方法具有较理想的效果.     

扇束工业CT图像重建算法的并行实现

工业CT图像的重建速度是工业CT产品的一个重要指标。使用并行算法是提高重建速度的一个行之有效的方法。提出了基于Beowulf集群系统的滤波反投影算法的并行实现方法;并且提出了基于Intel 奔腾SIMD技术的加速算法。在用4台P4/2.9 G微机构建的集群系统平台上对工业CT采集的4个不同的断层投影数据进行重建实验,实验数据表明使用SIMD技术可以得到4-6倍的加速,使用集群并行技术的算法能够得到1.5-3倍的加速,综合应用这两项技术可以得到8-10倍的加速。     

工业CT图像的二维几何测量方法研究

为实现对物体内部结构尺寸的无损测量,提出一种基于阈值化边缘提取的工业CT图像几何尺寸的自动测量方法。首先对CT图像进行预处理,然后采用最佳阈值分割方法进行边缘提取,在此基础上实现了对工件的CT图像的几何尺寸的自动测量。实验结果表明:对图像的几何测量达到了一定的精度,基本上满足了可重复性和精确度的要求。同时这种方法对于有伪影的图像,可以有效地减少伪影的影响。