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计算机层析成像一体化实践教学平台

实验技术与管理 2011年第3期 289-291页

作者：傅健邢春香满庆丰北京航空航天大学机械工程及自动化学院

在讨论一种基于学科专业特色的一体化实践教学模式基础上,开发了计算机层析成像(computed tomography,CT)一体化实践教学平台。该平台由一套多模式CT系统和一个实践内容体系构成,CT系统硬件包括3种X射线源、2种X射线探测器、四自由度机... 详细信息

在讨论一种基于学科专业特色的一体化实践教学模式基础上,开发了计算机层析成像(computed tomography,CT)一体化实践教学平台。该平台由一套多模式CT系统和一个实践内容体系构成,CT系统硬件包括3种X射线源、2种X射线探测器、四自由度机械装置以及系统控制单元,可自由组合形成3类系统,实现6种层析成像功能。实践内容体系由一系列实验构成,涵盖认知、理解、综合和创新实验等层次。该平台将实践教学内容与科研实际融为一体,为多层次、递进式的实践教学与创新实践的实施提供了支持。

关键词：实践教学实践平台计算机层析成像多层次递进式

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计算机层析成像(CL)的原理、算法和应用

计算机层析成像(CL)的原理、算法和应用

2014年全国射线数字成像与CT新技术研讨会

作者：万欣刘锡明吴志芳清华大学核能与新能源技术研究院

计算机断层扫描(CT)需要对物体进行360度扫描,由于几何限制及X射线在纵向的高吸收率,使得其在大构件尤其是板状构件的检测方面具有局限性,在这些情况下,计算机层析成像(CL)提供了一种有效的方法。本文简要介绍了CL的原理、重建算法和应用。

关键词：计算机层析成像 CL X射线重建算法板状构件

基于有限角和计算机层析成像相结合的板状构件成像方法

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纳米技术与精密工程 2017年第5期15卷 366-371页

作者：邹晶曾伟胡晓东精密测试技术及仪器国家重点实验室(天津大学) 天津300072

计算机层析(computed laminography,CL)成像采用射线沿板状构件长宽表面倾斜入射的扫描方式,在厚度方向上获取不同断层的投影数据,然后利用此投影数据来重建构件断层图像.但在CL成像中,当倾斜角较大时,投影路径相对较长,对于板状构件中... 详细信息

计算机层析(computed laminography,CL)成像采用射线沿板状构件长宽表面倾斜入射的扫描方式,在厚度方向上获取不同断层的投影数据,然后利用此投影数据来重建构件断层图像.但在CL成像中,当倾斜角较大时,投影路径相对较长,对于板状构件中衰减系数大的部分,其投影数据存在一定的缺失.故针对板状构件的无损检测,提出了一种基于有限角和CL成像相结合的扫描方法,利用有限角扫描和CL成像分别采集投影数据,再进行数据融合,通过基于全变差最小化的迭代重建算法重构出扫描区域板状构件的断层图像.仿真实验结果表明,和传统的CL成像方式相比,该方法可以得到更好的图像重建效果.

关键词：计算机层析成像全变差最小化迭代重建 X射线检测

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计算机层析成像一体化实践教学平台

计算机层析成像一体化实践教学平台

北京高校实验室工作研究会2010年年会

作者：傅健邢春香满庆丰北京航空航天大学机械工程及自动化学院

在讨论一种基于学科专业特色的一体化实践教学模式基础上,开发了计算机层析成像(computedtomography,CT)一体化实践教学平台。该平台由一套多模式CT系统和一个实践内容体系构成,CT系统硬件包括3种X射线源、2种X射线探测器、四自由度机... 详细信息

在讨论一种基于学科专业特色的一体化实践教学模式基础上,开发了计算机层析成像(computedtomography,CT)一体化实践教学平台。该平台由一套多模式CT系统和一个实践内容体系构成,CT系统硬件包括3种X射线源、2种X射线探测器、四自由度机械装置以及系统控制单元,可自由组合形成3类系统,实现6种层析成像功能。实践内容体系由一系列实验构成,涵盖认知、理解、综合和创新实验等层次。该平台将实践教学内容与科研实际融为一体,为多层次、递进式的实践教学与创新实践的实施提供了支持。

关键词：实践教学实践平台计算机层析成像多层次递进式

新型显微计算机层析成像系统几何误差分析与实验研究

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新型显微计算机层析成像系统几何误差分析与实验研究

作者：张家俊重庆大学

学位级别：硕士

众所周知,X射线计算机断层成像技术（X-ray Computed Tomography,X-CT或CT）自上世纪发明以来,其在医疗、工业等领域的应用日益广泛,技术发展也日趋成熟。然而,因受制于其几何结构以及扫描方式的限制,CT系统对于大尺寸板状结构物体的无... 详细信息

众所周知,X射线计算机断层成像技术（X-ray Computed Tomography,X-CT或CT）自上世纪发明以来,其在医疗、工业等领域的应用日益广泛,技术发展也日趋成熟。然而,因受制于其几何结构以及扫描方式的限制,CT系统对于大尺寸板状结构物体的无损检测,难以获得或提供高精度、高对比度的断层图像。针对这一类无损检测对象,采用倾斜扫描方式的X射线计算机层析成像技术（Computed Laminography,X-CL或CL）将开始日益发挥其独特的作用。由于其特别的扫描方式,使得CL技术能从板状物体的长度或厚度方向进行扫描成像,从而获得物体内部结构信息。另一方面,针对这种有限角的扫描情况,CL的成像质量和精度要明显高于CT。正是因为CL具备了这些特点,使得CL技术在印刷电路板（PCB）、古生物化石、芯片等方面有着广阔的应用前景。本论文选题依托于科技部国家重大科学仪器设备研发计划“X射线三维分层成像仪”项目的子课题“X射线三维分层成像仪整机研发”,开展了基于一种新型显微CL（Micro-CL）系统研究工作。相比于常规的CL系统,Micro-CL系统的几何结构更加复杂,因此其误差的校准也更为困难。本论文的主要内容便是对新型Micro-CL系统的几何误差进行了具体研究,通过模拟与实验,研究分析了各种几何误差对新型Micro-CL系统成像质量的影响,以便能够指导实际系统的几何误差校准工作。本论文首先对于射线成像系统的几何误差的产生原理以及误差分类进行了详细的介绍和分析。然后详细介绍了Micro-CL的基本组成器件以及几何结构,并讨论了该成像系统在实际应用中可能会产生的几何误差种类。在数学建模部分,本论文把Micro-CL系统坐标化,针对每一个部件来具体分析其几何误差的存在形式以及表达方式。Micro-CL复杂的几何结构以及多自由度的系统,使得其不同部位的几何误差都存在一定关联,对于单一误差的分析往往需要考虑全局的影响,这也是本研究的一大难点。在模拟实验中,本论文首先将系统的几何误差进行分类,然后在系统放大比相同和不同的情况下进行误差模拟。对于重建结果的处理,本论文利用差值图和灰度值曲线来直观地观察误差的影响,同时引入归一化距离判据和结构相似度来定量分析几何误差的作用范围。除了模拟研究了Micro-CL系统最常用的同步圆轨迹旋转扫描方式外,论文还对物体旋转模式和平移扫描模式的几何误差,开展了模拟实验,进而研究分析了其可能带来或造成对于成像质量的影响。

关键词：计算机层析成像新型显微CL 几何误差模拟投影仿真几何校正

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计算机层析成像一体化实践教学平台

计算机层析成像一体化实践教学平台

北京高教学会实验室工作研究会2010年学术研讨会

作者：傅健邢春香满庆丰北京航空航天大学机械工程及自动化学院

针对高等学校本科生实践教学,在讨论一种基于学科专业特色的一体化实践教学模式基础上,开发了计算机层析成像(Computed tomography,CT)一体化实践教学平台,作为该模式的实践我体。该平台由一套多模式CT系统和一个实践内容体系构成。CT... 详细信息

针对高等学校本科生实践教学,在讨论一种基于学科专业特色的一体化实践教学模式基础上,开发了计算机层析成像(Computed tomography,CT)一体化实践教学平台,作为该模式的实践我体。该平台由一套多模式CT系统和一个实践内容体系构成。CT系统硬件包括三种X射线源、两种X射线探测器、四自由度机械装置以及系统控制单元,可自由组合形成三类系统,实现六种层析成像功能。实践内容体系由一系列实验构成,涵盖认知、理解、综合和创新实验多个层次。该平台将实践教学内容与科研实际融为一体,为多层次、递进式的实践教学与创新实践的实施提供了支持。

关键词：实践教学实践平台计算机层析成像多层次递进式

基于计算机层析成像(CT)技术的梁山慈竹密度检测研究

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光谱学与光谱分析 2014年第12期34卷 3380-3384页

作者：单海斌刘杏娥杨淑敏杨喜田根林赵德达国际竹藤中心竹藤科学与技术重点实验室北京100102 宁波大学科学技术学院浙江宁波315211

密度是竹材重要的物理指标之一,与竹材的许多物理力学性能紧密相关。采用计算机层析成像(CT)技术,对2-5年生梁山慈竹(Dendroclamus farinosus)的密度时空变异特性进行了系统研究;利用正交试验设计确定了适宜的扫描参数,对其气干密度(Y)... 详细信息

密度是竹材重要的物理指标之一,与竹材的许多物理力学性能紧密相关。采用计算机层析成像(CT)技术,对2-5年生梁山慈竹(Dendroclamus farinosus)的密度时空变异特性进行了系统研究;利用正交试验设计确定了适宜的扫描参数,对其气干密度(Y)与相对应的CT值(X)之间的相关性进行分析研究,建立了线性回归模型(Y=0.001 X+1.148)并验证了该模型的准确性,得出两者之间存在着线性关系;同时利用模型计算出梁山慈竹径向和纵向的密度变化规律。为实现梁山慈竹密度的精准高效检测提供了新方法,也为深入研究竹材的材性和构造提供了新思路。

关键词：计算机层析成像梁山慈竹密度

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探测器倾斜模式的同步辐射计算机层析成像

探测器倾斜模式的同步辐射计算机层析成像

第十四届中国体视学与图像分析学术会议

作者：张杰易栖如王艳萍黎刚中国科学院高能物理研究所

同步辐射计算机层析成像方法(Synchrotron radiation computed laminography,SR-CL)是近年来提出的用于对平板样品进行三维无损成像的新方法,该方法可以克服计算机断层成像方法(CT)应用于平板样品时,入射X射线在垂直样品表面和平行样品... 详细信息

同步辐射计算机层析成像方法(Synchrotron radiation computed laminography,SR-CL)是近年来提出的用于对平板样品进行三维无损成像的新方法,该方法可以克服计算机断层成像方法(CT)应用于平板样品时,入射X射线在垂直样品表面和平行样品表面两个方向的光程差异太大的困难。我们在常规SR-CL方法的基础上提出了一种新的实验几何,即将二维探测器倾斜,使其探测面的法线方向与样品旋转轴的方向平行,如下图所示:利用计算机模拟,我们在不同样品密度差、不同投影数的条件下对这两种实验几何的SR-CL方法进行了比较,并开展了实际样品实验,其结果表明当样品衬度较小、投影数目较少时,探测器倾斜的探测模式在断层图像重建时收敛更快,重建质量更好。这种方法有望为低衬度平板样品(如古生物化石)的高精度无损三维成像提供有效手段。

关键词：计算机层析成像同步辐射 3D成像

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具有间断解的计算机层析成像中的若干问题

具有间断解的计算机层析成像中的若干问题

作者：严佳炜复旦大学

学位级别：硕士

本文主要讨论了计算机层析成像（CT成像）中的Radon方程求解的一些问题。由于CT成像中碰到的需要重构的函数往往是具有间断的,因此如何针对间断解设计精确有效的算法是该领域中的一个难题。我们在第三章中提出了分片Tikhonov正则... 详细信息

本文主要讨论了计算机层析成像（CT成像）中的Radon方程求解的一些问题。由于CT成像中碰到的需要重构的函数往往是具有间断的,因此如何针对间断解设计精确有效的算法是该领域中的一个难题。我们在第三章中提出了分片Tikhonov正则化方法,采用形如‖Rf-g‖2+α‖f‖Hm（∪Di）2的正则化泛函。该方法相比于经典的Tikhonov正则化方法,能够清晰地重构出函数在不连续边界处的值,在重构具有间断解的函数的时候,有很好的效果。在第三章末,我们提出了一种两步的自适应方法,能够自动探测不连续边界,并且使用我们的分片Tikhonov正则化方法进行重构。在第四章中,我们使用水平集方法针对具有间断的CT成像问题进行迭代求解。我们使用‖Rf-g‖2+α‖f‖BV+β‖f‖2的正则化泛函,使用形状灵敏分析的理论求出该泛函关于形状的Euler导数,并且用水平集方法处理每个时间步中形状的变化,并在章末给出了数值例子。

关键词：计算机层析成像 Radon积分方程不适定问题 Tikhonov正则化方法水平集方法形状灵敏分析