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成像条件对不同机型PET/CT图像空间分辨率的影响

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中国辐射卫生 2022年第3期31卷 350-357页

作者：王瑞耿建华杜召猛张朝坤王奕斌郑容吴宁国家癌症中心/国家肿瘤临床医学研究中心/中国医学科学院北京协和医学院肿瘤医院核医学科北京100021

目的探讨PET/CT成像条件(采集时间、床位重叠、重建矩阵、迭代次数、滤波核、衰减校正)对图像空间分辨率的影响。方法使用GE Discovery Elite型和GE Discovery ST-16型2种PET/CT设备分别对椭圆柱分辨率模型进行1个和2个床位扫描(List m... 详细信息

目的探讨PET/CT成像条件(采集时间、床位重叠、重建矩阵、迭代次数、滤波核、衰减校正)对图像空间分辨率的影响。方法使用GE Discovery Elite型和GE Discovery ST-16型2种PET/CT设备分别对椭圆柱分辨率模型进行1个和2个床位扫描(List mode模式,采集时间为6 min);使用临床常用重建条件(Elite型:VPFX-S算法;ST-16型:VUE Point HD算法)分别按1~6 min/床、不同迭代次数2~10次、滤波核2.0~10.0 mm(Elite型)、不同的重建矩阵以及是否进行衰减校正对图像进行重建;用线源扩展函数的半高宽(FWHM)表示PET重建图像的空间分辨率。结果在临床采集条件下,当采集时间为1 min、2 min、3 min、4 min、5 min、6 min时,中心位置图像空间分辨率FWHM Elite分别为(4.06±0.08)mm、(4.05±0.20)mm、(4.01±0.01)mm、(4.05±0.07)mm、(4.05±0.03)mm、(4.08±0.06)mm;FWHM ST-16分别为(5.76±0.12)mm、(5.72±0.11)mm、(5.74±0.09)mm、(5.78±0.05)mm、(5.75±0.09)mm、(5.77±0.07)mm。模体位于1个床位的中心及2个床位重叠处时,中心位置线源FWHM Elite分别为(4.04±0.01)mm、(4.04±0.01)mm;FWHM ST-16分别为(5.39±0.19)mm、(5.38±0.07)mm。矩阵为256×256、192×192、128×128时,中心位置FWHM Elite分别为(4.07±0.18)mm、(4.25±0.10)mm、(4.73±0.08)mm。滤波核2.0 mm、4.0 mm、6.0 mm、8.0 mm、10.0 mm时,中心位置的FWHM Elite分别为(4.65±0.43)mm、(4.77±0.27)mm、(4.02±0.01)mm、(4.11±0.04)mm、(9.94±0.01)mm。2、4、6、8、10次迭代时,中心位置的FWHM Elite分别为(4.17±0.27)mm、(4.27±0.21)mm、(4.11±0.05)mm、(4.18±0.04)mm、(4.12±0.06)mm。是否使用衰减校正,中心位置的FWHM Elite分别为:(4.14±0.01)mm、(4.18±0.08)mm。相同采集时间及床位下,Elite型较ST-16型图像空间分辨率改善约40.57%。结论同一机型矩阵为256×256所得到的图像,空间分辨率较另两者高;重建滤波核为6.0 mm时,Elite型图像空间分辨率最好;同一成像条件下,Elite型图像空间分辨率明显好于ST-16型;不同采集时间、床位是否存在重叠,迭代次数以及衰减校正对PET空间分辨率影响不明显。

关键词：正电子发射断层术空间分辨率成像条件模型研究

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基于能量密度的自解耦互相关成像条件

地球物理学报 2018年第12期61卷 4965-4975页

作者：张晓语杜启振张树奎中国石油大学(华东)地球科学与技术学院青岛266580

基于能量密度构建的弹性波能量成像条件,可以准确提取弹性波场的能量信息,并可以有效压制背向散射.但是该成像条件得到的成像结果将所有弹性波场能量信息耦合在一起,难以区分纯波模式的能量信息.为此,我们从势能及动能两方面将能量场解... 详细信息

基于能量密度构建的弹性波能量成像条件,可以准确提取弹性波场的能量信息,并可以有效压制背向散射.但是该成像条件得到的成像结果将所有弹性波场能量信息耦合在一起,难以区分纯波模式的能量信息.为此,我们从势能及动能两方面将能量场解耦,得到纯纵波(PP)、纯横波(SS)、转换波(C)能量场.根据能量守恒定律,基于Helmholtz原理对位移场的空间导数进行因式分解,将弹性势能自解耦得到纯纵波、纯横波及转换波势能;引入体应力构建得到P波及S波速度,将弹性动能分解为纯纵波、纯横波和转换波动能.从而,构建基于能量密度自解耦得到纯波能量互相关成像条件.数值实验表明自解耦成像条件可实现弹性波场能量的分解,并得到背向散射压制、振幅有效保持的PP波、SS波和C波成像结果.

关键词：弹性波逆时偏移成像条件能量密度自解耦

检波点与震源能量比值在偏移成像条件中的作用分析

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地球物理学报 2013年第5期56卷 1582-1591页

作者：梅金顺王润秋中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室北京102249

利用检波点能量与震源能量比值构造衰减系数,研究波场各频率成分在自相关与反褶积两类成像条件中偏移成像的作用.分析检波点能量与震源能量比值分布特征,有利于克服反褶积型成像条件中分母趋于零时计算不稳定现象,也有助于平滑检波点波... 详细信息

利用检波点能量与震源能量比值构造衰减系数,研究波场各频率成分在自相关与反褶积两类成像条件中偏移成像的作用.分析检波点能量与震源能量比值分布特征,有利于克服反褶积型成像条件中分母趋于零时计算不稳定现象,也有助于平滑检波点波场与震源波场;检波点能量与震源能量比值超出正常范围容易导致偏移结果中出现照明不均匀现象.本文方法有助于改善反褶积型成像条件的偏移计算,也有助于应用照明技术指导偏移成像结果的振幅校正.

关键词：成像条件偏移衰减系数衰减因子

一种新的针对反射波的逆时偏移真振幅成像条件

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地球物理学报 2020年第9期63卷 3442-3451页

作者：刘文卿周阳雍学善王小卫王孝胡书华田彦灿中国石油勘探开发研究院西北分院兰州730020 成都理工大学地球物理学院成都610059

真振幅成像是一种代表性的定量估计模型参数扰动高波数部分的地震波成像方法.经典的真振幅成像方法在高频近似和理想照明假设条件下求取显式对角Hessian逆矩阵作为偏移振幅加权算子,用以校正波传播过程中的几何扩散效应,得到模型参数扰... 详细信息

真振幅成像是一种代表性的定量估计模型参数扰动高波数部分的地震波成像方法.经典的真振幅成像方法在高频近似和理想照明假设条件下求取显式对角Hessian逆矩阵作为偏移振幅加权算子,用以校正波传播过程中的几何扩散效应,得到模型参数扰动的带限估计.真振幅保真成像方法在利用逆时偏移(RTM)框架实现时会产生低波数噪声,影响对高波数参数估计的精度.本文给出了一种新的基于RTM框架的真振幅保真成像条件,该成像条件针对反射波数据,在高频近似下散射模式对应正问题及Bayes反问题框架下导出.与传统基于高频渐进反演的波动方程成像方法类似,利用本文提出RTM成像条件能够保证计算结果与高频近似下反演结果的一致性.同时,利用本文提出RTM真振幅成像条件能够在成像过程中自动保真的消除传统真振幅RTM算法中存在低波数噪声,模型数值实验结果验证了本文方法的正确性和有效性.

关键词：真振幅反射波反演成像双向波传播算子低波数噪声成像条件逆时偏移

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弹性波逆时偏移中的稳定激发振幅成像条件

地球物理学报 2013年第10期56卷 3523-3533页

作者：张智刘有山徐涛白志明桂林理工大学广西矿治与环境科学实验中心广西隐伏金属矿产勘查重点实验室桂林541004 中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室北京100029 中国科学院大学北京100049

本文针对弹性波逆时偏移,提出稳定的激发振幅成像条件.在震源波场的正向传播过程中,计算每个网格点的能量,并保存最大能量密度的时刻和相应的波场值;在检波器波场的逆时传播过程中,在每个网格点提取最大能量密度时刻的检波器波场值,并... 详细信息

本文针对弹性波逆时偏移,提出稳定的激发振幅成像条件.在震源波场的正向传播过程中,计算每个网格点的能量,并保存最大能量密度的时刻和相应的波场值;在检波器波场的逆时传播过程中,在每个网格点提取最大能量密度时刻的检波器波场值,并利用保存的最大能量震源波场做归一化,获得角度依赖的反射系数成像剖面.相比于归一化互相关成像条件,该成像条件在震源波场的正向传播过程中无需存储波场快照,节省大量磁盘空间和I/O吞吐任务,提高了计算效率;相比于弹性波的激发时间成像条件,该成像条件自动校正了水平分量在震源两侧的极性反转,在多炮叠加时避免振幅损失.数值试验表明,与归一化成像条件相比,稳定激发振幅成像条件具有更小的计算量,偏移剖面的低频假象更弱,水平分量的成像能力更优,具有更高的空间分辨率.

关键词：弹性波逆时偏移成像条件能量密度稳定激发振幅激发时间归一化互相关

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基于稳定成像条件的保幅叠前深度偏移

石油地球物理勘探 2009年第1期44卷 28-32页

作者：叶月明李振春仝兆岐杨敬磊朱绪峰中国石油大学(华东)地球资源与信息学院山东省东营市257061

基于炮域的保幅偏移必须应用反褶积成像条件才能达到保幅目的,但是基于阻尼型反褶积成像条件存在明显缺陷,即当分母项趋于零值的时候,会出现计算不稳定现象,严重地影响了成像质量。为此,本文基于高斯窗函数,对反褶积成像条件中的分母项... 详细信息

基于炮域的保幅偏移必须应用反褶积成像条件才能达到保幅目的,但是基于阻尼型反褶积成像条件存在明显缺陷,即当分母项趋于零值的时候,会出现计算不稳定现象,严重地影响了成像质量。为此,本文基于高斯窗函数,对反褶积成像条件中的分母项进行平滑,消除了分母项中奇异值的影响,既保持了原有的反褶积型成像条件,又保持了计算的稳定性。模型试算和实际资料处理结果表明,在合适的平滑参数控制下,基于平滑函数型稳定保幅成像条件的叠前深度偏移既能提高保幅偏移的稳定性,又能较好地压制偏移噪声,获得了较好的成像结果。

关键词：保幅叠前深度偏移成像条件高斯窗函数平滑函数单程波方程

基于坡印亭矢量的声波方程叠前逆时偏移成像条件

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煤炭学报 2011年第8期36卷 1290-1295页

作者：郭鹏何兵寿郭敏中国海洋大学海底科学与探测技术教育部重点实验室山东青岛266100 东方地球物理公司物探技术研究中心河北涿州072751

将电磁学中的坡印亭矢量引入到声波领域,得到了声波方程中坡印亭矢量的表达式。在常规互相关成像条件的基础上,提出了基于坡印亭矢量的互相关成像条件,利用地震波能量的传播方向来识别层间反射,并在波场互相关时对其进行衰减。为验证算... 详细信息

将电磁学中的坡印亭矢量引入到声波领域,得到了声波方程中坡印亭矢量的表达式。在常规互相关成像条件的基础上,提出了基于坡印亭矢量的互相关成像条件,利用地震波能量的传播方向来识别层间反射,并在波场互相关时对其进行衰减。为验证算法的有效性,分别应用常规互相关成像条件和基于坡印亭矢量的互相关成像条件对不同模型进行了试算。两种成像条件偏移结果对比表明,基于坡印亭矢量的互相关成像条件能够有效压制层间反射对偏移结果造成的干扰,得到更为精确的逆时偏移成像结果。

关键词：声波方程逆时偏移坡印亭矢量成像条件层间反射

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双程声波方程叠前逆时深度偏移的成像条件

石油地球物理勘探 2010年第2期45卷 237-243页

作者：何兵寿张会星魏修成陈美年中国海洋大学海底科学与探测技术教育部重点实验室山东青岛266100 中国石化石油勘探开发研究院北京100083

成像条件是决定波动方程叠前逆时深度偏移效果的重要因素之一。本文从构造成像角度研究了不同的成像条件计算方法在双程声波方程叠前逆时深度偏移中的应用效果。模型试验表明,不论采用何种成像条件,基于双程波方程的叠前逆时深度偏移均... 详细信息

成像条件是决定波动方程叠前逆时深度偏移效果的重要因素之一。本文从构造成像角度研究了不同的成像条件计算方法在双程声波方程叠前逆时深度偏移中的应用效果。模型试验表明,不论采用何种成像条件,基于双程波方程的叠前逆时深度偏移均会产生较强的层间反射,该反射会恶化浅层成像结果。应用波场归一化互相关成像条件时,层间反射的影响相对较弱;基于波场互相关的逆时偏移成像条件对深部构造的成像能力总体上优于求解程函方程得到的成像条件;而归一化互相关成像条件能够在对地震波进行偏移成像的同时补偿深层能量,在相同条件下,它对深部地层的成像能力更强。

关键词：声波方程逆时偏移有限差分成像条件

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基于2D反褶积成像条件的保幅叠前深度偏移

中国石油大学学报（自然科学版） 2011年第5期35卷 51-55页

作者：孔雪李振春叶月明黄建平郭倩中国石油大学地球科学与技术学院山东青岛266555 中国石油杭州地质研究院浙江杭州310023

为适应复杂构造和岩性油气藏勘探开发对地震处理精度的需求,提出基于2D反褶积成像条件的保幅叠前深度偏移方法,实现基于2D反褶积成像条件的保幅分步傅里叶(SSF)叠前深度偏移(PSDM)。其主要思想为:在频率-震源波数域内,将所有炮延拓到同... 详细信息

为适应复杂构造和岩性油气藏勘探开发对地震处理精度的需求,提出基于2D反褶积成像条件的保幅叠前深度偏移方法,实现基于2D反褶积成像条件的保幅分步傅里叶(SSF)叠前深度偏移(PSDM)。其主要思想为:在频率-震源波数域内,将所有炮延拓到同一成像点的上行与下行波反褶积,然后对所有频率和震源求和成像。其特点是能够克服非满覆盖次数地区成像能量弱的缺陷,并提高中深层目标区域的成像质量。模型试算结果验证了所提方法的正确性和有效性。

关键词： 2D反褶积成像条件保幅叠前深度偏移