小波图像融合改善超声图像横向分辨率的研究

摘要：针对超声图像分辨率较低,尤其是横向分辨率低的特点,采用基于插值和小波图像融合相结合的方法对相控阵超声图像进行了多种方式的对比试验,结果表明：算法采用区域能量大小判定的设计思想对改善超声图像的分辨率是可行的,其中利用小波分解将经过插值放大的待融合图像分解为低频部分和高频部分,然后将低频部分采用平均法,高频部分采用区域能量最大的融合方式对改善超声图像的分辨率取得了较好的效果。     

小波图像融合改善超声图像分辨率

针对超声图像分辨率较低,尤其足横向分辨率低的特点,采用基于插值和小波图像融合相结合的方法对相控阵超声图像进行了多种方式的对比试验.结果表明:采用区域能量大小判定的设计思想改善超声图像的分辨率是可行的,其中利用小波分解将经过插值放大的待融合图像分解为低频部分和高频部分,然后对低频部分采用平均法,高频部分采用区域能量最大的融合方式,由此,极大地改善了超声图像的分辨宰.     

小波变换在超声成像检测中的应用

研究小波变换在粗晶材料超声成像检测中的应用,为了克服粗晶材料噪声对超声图像质量的影响,利用超声图像小波系数的统计特性,提出了一种自适应子带图像选择算法。该算法提高了基于小波变换的超声图像增强技术的实用性。实验结果表明,在粗晶材料超声成像 通过本算法处理能够得到高质量的超声检测图像。     

基于图像融合的年轮细胞边缘检测算法研究

提出一种基于图像融合的边缘检测算法。首先对源图像进行小波分解,在不同分解层用小波模极大值法对高频子图像进行边缘检测,用数学形态学对低频子图像进行边缘检测,然后采用一定的融合规则将这两个边缘检测图像融合在一起。实践结果表明,这种方法优于单独使用小波模极大值法或数学形态学法,对噪声具有很好的鲁棒性,得到的图像边缘连续、清晰。     

基于小波变换和形态学的图像边缘检测方法

提出了一种基于小波变换和形态学的图像边缘检测方法。对源图像进行小波分解,用数学形态学法对低频子图像进行边缘检测,用小波变换法提取高频图像的边缘,采用一定的融合规则将两个边缘图像融合在一起得到一幅完好的边缘图像。这种边缘检测方法结合了小波变换法和数学形态学法的优点,对用这两种方法得到的边缘信息进行融合,有效地抑制了噪声,且边缘连续、清晰。实验结果表明,提出的这种结合方法优于单独使用数学形态学法或小波变换法。     

基于准三维超声成像的电阻点焊定量检测技术研究

针对利用传统超声C扫成像方法对电阻点焊定量检测时图像对比度分辨率低的问题,对超声波在被测构件中传播时表现出的衰减特性进行了研究,分析了电阻点焊超声信号的特征,测定了超声检测信号在被测工件中的衰减系数,提出了一种准三维电阻点焊超声成像方法。该方法基于小波多子带差异性补偿算法,同时对超声波传播的距离和频率进行了补偿,在减小超声波衰减的同时也提高了电阻点焊超声图像的对比度分辨率。利用该方法开展了电阻点焊相关参数的定量化检测研究,并进行了相关的实验验证。研究结果表明,该技术有效提高了电阻点焊超声成像的对比度分辨率,可以避免图像中目标检测对象与背景的融合现象,提高了电阻点焊参数的定量化检测能力,并可将检测结果友好表征。     

基于小波系数邻域特征的图像融合

在利用小波变换进行图像融合的基础上,研究了融合因子的选取方法。由于小波变换在时域和频域中同时具有良好的局部特性,为了很好地利用小波变换的这种特征,提出了利用小波系数的邻域特征(邻域方差)来定义融合因子的思想。评价融合算法的性能应该从融合图像的信息增加量和融合图像的失真度两个方面来评价,融合图像的熵用来描述融合图像的信息含量,相对熵可以描述融合图像的失真度,评价结果显示出其方法的实用性。实验表明该算法用于医学图像的融合能得到很好的效果。     

基于小波变换纹理一致性测度的遥感图像融合算法

本文提出了一种基于小波变换的遥感图像融合算法，利用多分辨小波变换的系数，采用低频图像的小波系数最小值作为融合后的低频系数，高频图像根据纹理一致性测度的纹理检测确定融合规则，调整高频小波系数大小。利用小波变换对图像相对应的低频分量及各方向细节分量进行针对性融合处理，很好地将来自不同图像的特征与细节融合在一起，并对融合图像质量进行了对比评价。实验结果表明，这种方法能够在保留图像微小细节方面获得满意的结果，这种算法有效且优于传统的图像融合方法。     

基于小波变换的图像增强技术研究

利用小波变换后特有的图像数据结构,将小波分析与传统的增强方法有机地结合起来,进行了图像增强方法的探讨和研究.实验结果表明,使用该方法后原图像中较模糊、对比度差的细节得到增强,纹理清晰,层次感强,其处理结果比传统的图像增强方法更令人满意.     

基于多尺度稀疏字典的多聚焦图像超分辨融合

由于传统的多聚焦图像融合算法不能对图像中聚焦区域划分进行有效度量,提出了一种新的多聚焦图像超分辨融合方法来改善图像融合效果。该方法对图像清晰区和模糊区进行度量,并利用稀疏表示方法对度量后的清晰区域进行超分辨重建。首先,采用空间频率方法提取源图像中清晰区域与模糊区域,然后确定清晰区域中的主清晰区和次清晰区,并计算它们的真实下采样尺度。最后,通过学习多尺度稀疏表示字典对图像中次清晰区域进行超分辨率重建,并与清晰区域结合形成最终融合图像。实验及各种定量评价结果表明,提出的方法较常规方法具有更好的融合性能,得到的图像更清晰。对比Harr小波,非下采样轮廓波变换(NSCT),剪切波(Shearlet)变换等方法,其熵(EN)提升了1%,峰值信噪比(PSNR)提升了0.62dB,清晰度(SP)和空间频率(SF)提升30%,均方误差(MSE)下降了6%左右。     

On the Application of Six-Port Technology (SPT) in Ultrasonic Imaging for Medical Diagnosis

In this paper, an introduction of six-port technology to ultrasonic imaging for medical diagnosis is presented for the first time. Calculations are made to explore the possibilities and advantages of this application. Analysis shows that the introduction of six-port technology for medical ultrasonic imaging to detect the phase information of the reflected signal will improve the measurement accuracy and simplify the instrumentation of imaging technologies used in medical diagnosis.     

球面弯晶成像的优化设计及实验测试

为满足"神光Ⅱ"升级激光装置实验的激光等离子体高空间分辨和窄带宽的精密成像诊断需求,本文研究球面弯晶单色成像技术,并对其进行优化设计及实验验证。首先,使用光线追迹方法分析了成像像距、布拉格角、背光源尺寸等成像系统参数对球面弯晶成像性能的影响,分析了设计参数的变化对成像空间分辨能力的影响,并在X射线管上开展了测试验证实验。研究结果表明:二维成像时,在等分辨成像像距处可以获得较好的成像结果,增大布拉格角可以抑制像差进而提高成像质量,更小的背光源尺寸也有助于提高成像的空间分辨率。测试实验获得了清晰的网格背光成像,成像结果与预期相符,空间分辨率优于14μm。这一工作有助于球面弯晶成像系统的优化设计及其在激光等离子体精密诊断中的应用。     

一种提高太赫兹波成像分辨力的方法

成像分辨力低是影响太赫兹波成像系统在质检、安全和医疗领域应用的重要因素之一。用返波管（BWO）作为太赫兹波辐射源搭建了一个连续太赫兹波点扫描透射成像系统。采用扫描步长小于系统聚焦光斑尺寸的方式获得样品物体的太赫兹透射图像,并利用增量维纳滤波法对该图像进行复原获得了超过系统衍射极限分辨力的太赫兹图像。实验结果表明该方法可以有效提高太赫兹波成像的空间分辨力。     

双程摆扫激光测距探测成像在输电线路通道监测中的应用

针对传统输电线路通道监测方法忽略了对输电线图像的边缘灰度特征检测,导致输电图像轮廓特征不准确,输电线路通道监测出现较大误差的问题,提出基于双程摆扫激光测距探测成像的输电线路通道监测方法.构建双程摆扫激光测距探测成像模型,采用激光传感器实现对双程摆扫激光测距探测节点部署.利用探测模型提取输电线路通道监测双程摆扫激光图像,检测输电线路图像的边缘灰度特征.采用双边滤波器实现对输电线路通道监测的图像增强和降噪处理,构建边缘轮廓特征检测模型,根据图像差异度融合结果实现对输电线路通道监测.仿真实验结果表明,采用该方法进行输电线路通道监测的可靠性较好,监测自动化水平和视觉成像水平较好,提高了输电线路通道监测方法的自适应性和准确性.     

超声增益补偿中的带通滤波器设计

根据内窥超声成像系统的要求,设计一种用于超声增益补偿中的改进结构带通滤波电路。增益补偿将超声回波按增益——传播距离的曲线放大,同时系统中的噪声也按照此曲线放大,在图像上表现为距离探头越远,噪声越大,图像信噪比受到影响。实验表明,由运算放大器AD8021组成的改进结构带通滤波器能够有效避免常规滤波器调试过程中的自激现象,同时满足微型高频超声探头滤波要求。     

多模态流动成像技术研究进展

流动成像技术采用空间敏感阵列,以非接触或非侵入方式对被测对象进行检测,可实时提供封闭管道、容器等过程设备内物场的二维/三维分布和运动状态信息,是实现流动过程可视化测量的核心技术。多模态流动成像通过融合不同敏感模态的检测信息实现多相、多组分流动过程的可视化监测以及过程参数的准确提取。分别介绍了电学、超声与射线单模态流动成像基本原理;总结了已有的多模态流动成像系统及其构成,以及适用于多模态流动图像重建的融合算法;讨论了在不同流动对象与工况条件下的多模态选择与系统设计原则。在此基础上,对多模态流动成像发展中的关键技术与科学问题进行了展望。     

板中超声导波弧形合成孔径阵列多帧满秩成像检测

超声导波合成孔径阵列作为一种基本的成像方式,其"一发多收"阵列多帧满秩成像具有重要意义。针对板中超声导波弧形合成孔径阵列,运用波幅矩阵和渡时矩阵对弧形阵列接收孔径进行分析讨论,在依次变换发射阵元情况下,研究弧形合成孔径阵列多帧满秩成像和全帧满秩成像。研究结果显示,弧形合成孔径阵列多帧满秩成像可用以表征成像检测区域内散射体信息,弧形阵列自然焦点处多帧满秩图像灰度值基本一致,全帧满秩图像信噪比得到了不同程度增大。由于阵列阵元"边缘效应",阵列边缘阵元所对应的满秩图像背景灰度值增大约50%,全帧满秩图像对比度增大约200%。成像检测试验验证了成像原理的可行性,表明板中超声导波弧形合成孔径阵列多帧满秩成像可有效表征待检区域声场散射信息,研究工作可为深入开展超声导波非规则阵列成像检测研究与应用提供重要基础。     

矩阵换能器超声三维成像方法研究*

针对常规超声检测难以直观地显示被检对象缺陷的形状及走向等问题,开展矩阵换能器超声三维成像方法研究。超声三维成像技术具有直观显示被测对象内部缺陷三维特征的优点,基于矩阵换能器的超声三维成像方法具有扫查速度快、分辨率高等优点,是当前超声三维成像技术的研究热点。本文介绍了矩阵换能器体扫查原理及其控制方法;提出了矩阵换能器体扫查时三维体数据采集方法和数据融合算法;基于矩阵换能器和相控阵板卡系统对铝标样等试样进行了体扫查检测实验,采用等值面和体绘制两种算法对缺陷进行三维成像,并对单一缺陷进行了定量分析,定量精度较高。研究结果表明,矩阵换能器超声三维成像方法能够表征缺陷的三维形貌特征,在无需移动换能器的情况下便可实现缺陷三维检测,是超声三维检测的有效方法。