二阶Wedgelet快速分解及其在工业CT图像线特征提取中的应用

为了对工业CT(ICT)图像中的线特征进行有效提取,提出一种基于二阶Wedgelet快速分解的特征提取方法。首先,介绍了二阶Wedgelet分解的定义,根据二阶Wedgelet基函数的构成将其划分为3种(同边型、邻边型、对边型)不同类型。根据不同类型基函数间的空间关系设计出二阶Wedgelet快速分解算法。在此基础上,在不同的单尺度上分别提取了各自的候选线特征。最后,结合多尺度四叉树结构,融合不同单尺度的候选线特征得到最终提取结果。对实际ICT图像进行了线特征提取实验,对比试验结果验证了提出方法的有效性和先进性,表明基于二阶Wedgelet快速分解的ICT图像线特征提取方法能有效地提取ICT图像感兴趣的线特征,对其它类型图像的线特征提取也具有一定的参考价值。     

铸件DR图像工件号的增强和分割

铸件DR(DigitalRadiography,数字化X射线照相)图像中工件号的识别对提高检测信息录入的自动化程度具有重要意义。由于受铸件厚薄不均等因素的影响,某些铸件DR图像字符区域存在字符与背景区分不明显等问题。要正确识别出铸件的工件号,必须对图像进行处理。采用加性模型消除字符与背景区分不明显的影响,gamma校正调整图像灰度范围,可增强对比度,获得适宜于二值化的增强图像。改进基于二次边缘提取的二值化算法,用于对铸件DR字符图像的二值化,可以减少笔画断裂问题,得到良好的二值化字符图像。字符分割采用小波变换提取图像列和的突变信息,从而确定字符间隔,能够完整地分割出每个字符。对实际的铸件DR图像进行实验表明,研究的方法获得了良好的效果,为铸件DR图像的工件号自动识别做好了准备。     

阻燃剂/不饱和聚酯/蒙脱土纳米复合材料的性能

采用原位插层复合法,制备了包含十溴二苯醚和蒙脱土的阻燃剂/不饱和聚酯/蒙脱土纳米复合材料。通过XRD、SEM和TEM等手段表征阻燃剂/不饱和聚酯/蒙脱土纳米复合材料的微观结构。通过拉伸、冲击和氧指数实验对阻燃剂/不饱和聚酯/蒙脱土纳米复合材料的力学性能、阻燃性能进行研究。结果表明,当蒙脱土的含量为0.6%时,阻燃剂/不饱和聚酯/蒙脱土纳米复合材料的氧指数与阻燃剂/不饱和聚酯复合材料相比从24.1上升到25.4,冲击强度和拉伸强度分别提高82.66%和31.05%。燃烧残余物数码照片和扫描电镜照片显示蒙脱土促进了炭层形成。     

基于快速Beamlet变换的CT含噪线性裂纹探测算法

目的：工业CT分析物体内部缺陷时,其图像或多或少都存在噪声。裂纹是缺陷中常见的一种,且呈现出一定的线性或分段线性特性。因此,对含噪情况下的线性裂纹进行有效探测是成功分析裂纹属性的第一步。方法：该文提出一种基于快速Beamlet变换的CT图像含噪线性裂纹探测算法。首先分析图像在单尺度下的Beamlet组成,以及Beamlet间的相互关系,设计出一种快速Beamlet变换。接着在快速Beamlet变换基础上,通过引入一个关于吻合度的控制量,并结合Beamlet自身的多尺度树型结构,采取“自上向下”寻找目标函数最优值的思路,进而得到线性裂纹的探测结果。最后结合探测结果的相邻区域的像素特性,提取出含噪线性裂纹的区域边界。结果：对含有线性裂纹的实际CT图像,以及叠加方差为0.1的高斯白噪声图像,叠加强度为0.1的椒盐噪声图像分别进行探测实验,结果表明,与基于Laplace、Canny或小波的探测方法相比,该算法能有效探测到含噪CT图像中的线性裂纹。结论：因为Beamlet是以一种线基的方式在分析图像数据,所以该算法对噪声干扰具有很好的抑制能力,能成功探测到含噪情况下CT图像的线性裂纹,为后续分析裂纹属性打下坚实的基础。     

工业CT含噪图像中的裂纹探测

提出一种基于快速Beamlet变换的工业CT含噪图像的裂纹探测方法。首先,分析图像在单尺度下的Beamlet组成以及Beamlet间的相互关系,设计出一种快速Beamlet变换。基于快速Beamlet变换,引入一个关于吻合度的控制量,并结合Beamlet自身的多尺度树型结构,采取"自上向下"寻找目标函数最优值的思路,得到裂纹的探测结果。最后,结合探测结果的相邻区域的像素特性,提取出含噪裂纹的区域边界。分别对含有裂纹的CT图像,以及叠加方差为0.1的高斯白噪声图像,叠加强度为0.1的椒盐噪声图像进行探测实验。结果表明,与基于Laplace、Canny或小波的探测方法相比,该方法能有效探测到工业CT含噪图像中的裂纹。因为Beamlet是以线基的方式分析图像数据,所以该方法对噪声干扰具有很好的抑制能力,成功实现了工业CT含噪图像中的裂纹探测。     

快速Arclet变换及其在工业CT图像圆测量中的应用

为了准确描述工业CT图像中的圆形结构,提出一种基于多尺度几何分析工具Arclet的圆测量算法。首先,通过分析单尺度Arclet基函数间的空间关系,设计了单尺度快速Arclet数字变换算法;基于该Arclet数字变换,提取出单尺度上的候选圆特征。然后,考虑Arclet相邻尺度基函数间的空间关系并结合多尺度四叉树结构,按照从根到叶的方向,依次对相邻尺度间的候选圆特征进行取舍。最后,融合各尺度剩余的候选圆特征,得到提取结果,并根据提取结果计算出半径等圆参数。基于实际工业CT图像进行了圆测量试验,结果表明,最大半径绝对误差的绝对值0.1mm,最大半径相对误差的绝对值0.5%;即使对原工业CT图像引入不同强度的高斯噪声,测量结果依然满足要求。本文提出的工业CT图像圆测量算法对噪声干扰具有很好的抑制能力,能满足准确描述工业CT图像中圆形结构的要求。     

不饱和聚酯/蒙脱土阻燃纳米复合材料的制备及表征

采用原位插层复合法制备不饱和聚酯/蒙脱土阻燃纳米复合材料.通过XRD、SEM和TEM等手段表征不饱和聚酯/蒙脱土阻燃纳米复合材料的微观结构;通过拉伸、冲击和氧指数实验对不饱和聚酯/蒙脱土阻燃纳米复合材料的力学性能、阻燃性能进行研究.结果表明,当蒙脱土含量为0.5%时阻燃纳米复合材料与纯不饱和聚酯相比氧指数从22上升到24,此时拉伸强度提高8.76%,冲击强度提高68.65%.与阻燃剂/不饱和聚酯复合材料相比,同等阻燃级别下拉伸强度提高23.06%,冲击性能提高93.9%.     

动态心脏超声波序列图像压缩的脊波方法

在介绍脊波理论的基础上,采用平行束投影(Radon变换)加整数小波变换的方法来实现脊波变换,以此为基础设计出一种压缩方案,并将其应用到动态心脏超声波序列图像的压缩中。由于平行束投影对噪声具有抑制作用,整数小波变换可以节约系数的存储空间,因此在相同的压缩环境下,与直接用2-D整数小波变换进行压缩相比,文中的方法能得到更大的压缩比。编码脊波系数时,提出按投影分度方向来组织和预测脊波系数的思想,使得该方法在实现嵌入式编码的同时还具有了较强的鲁棒性。文中的方法可用于远程医疗、CT、MRI和视频压缩等领域。     

动态心脏超声波序列图像压缩的脊波方法

在介绍脊波理论的基础上，采用平行束投影（Radon变换）加整数小波变换的方法来实现脊波变换，以此为基础设计出一种压缩方案，并将其应用到动态心脏超声波序列图像的压缩中。由于平行束投影对噪声具有抑制作用，整数小波变换可以节约系数的存储空间，因此在相同的压缩环境下，与直接用2-D整数小波变换进行压缩相比，文中的方法能得到更大的压缩比。编码脊波系数时，提出按投影分度方向来组织和预测脊波系数的思想，使得该方法在实现嵌入式编码的同时还具有了较强的鲁棒性。文中的方法可用于远程医疗、CT、MRI和视频压缩等领域。     

非PI线的半覆盖螺旋锥束CT的Katsevich重建

半覆盖螺旋锥束CT可以扩大传统螺旋锥束CT的视场区域,但是每个投影角下的投影数据都是横向截断的.Katsevich算法作为一种精确的重建算法,它可以得到质量较高的重建图像,但是它要求PI线上的数据是非截断的,无法直接应用于半覆盖的螺旋锥束CT.根据半覆盖螺旋锥束CT的特点和Katsevich算法本身的分析,提出了一种非PI线的Katsevich算法.它将求导后的投影数据直接沿探测器的行方向进行滤波,而不是将投影在Tam窗内重排后滤波.反投影时,也不需要根据重建点求相应的PI区间,而是直接根据重建点的z坐标求出的2π区间.实验结果表明,提出的成像方法避开了PI线对重建的影响,得到了待检测区域的完整图像.