3D-Wedgelet分解与工业CT体数据面特征提取

面特征是描述工业CT体数据组成的重要成分之一。在工业CT体数据中,大部分的面特征不是以独立的形式存在,而是以不同灰度区域边缘面的形式存在。多尺度几何分析方法中的3D-Wedgelet恰好能有效刻画这种结构。该文先分析了单尺度下Planelet的形状和内在联系,得到一种快速3D-Wedgelet分解方法。以此为基础,提出两种提取工业CT体数据面特征的方法。(1)基于多尺度3D-Wedgelet分解提取工业CT体数据的面特征。(2)先将体数据在3个相互垂直的方向上分别进行切片划分,再对每组切片序列进行基于多尺度Wedgelet分解的线特征提取,最后融合3个方向的线特征得到体数据的面特征。数字实验验证了该文方法可有效提取工业CT体数据的面特征。

Brilliance 256层iCT 3D-CTA对颅内动脉瘤的诊断及其风险评估的临床研究

目的:探讨Brilliance256层iCT3D-CTA在诊断颅内动脉瘤及其风险评估方面的临床价值。方法:研究自发性蛛网膜下腔出血患者46例组成的病例组和对照组50例。3D-CTA及3D-DSA检查,病例组46例在2h至2周进行,对照组50例随机进行,计算3D-CTA诊断颅内动脉瘤的的敏感度、特异度、阳性预测值和阴性预测值。结果:Brilliance256层iCT3D-CTA诊断颅内动脉瘤的敏感度为97.96%,特异度为99.78%;阳性预测值为94.12%;阴性预测值为99.93%。结论:Brilliance 256层i CT 3D-CTA对颅内动脉瘤有着极好的显示效果,对载瘤动脉的定位有重要的临床价值,作为一种安全、经济、简便、无创的检查方法,完全可以取代3D-DSA,作为颅内动脉瘤的诊断及术前评估。

锥束准三代三维工业CT成像方法研究

基于FDK(Feldkamp,Davis and Kress)重建算法的圆轨道锥束扫描方式,因为算法的简洁性和工程实现的可行性,成为目前主要的三维工业计算机X射线断层摄影术(3D-ICT)成像技术。但受探测器长度的限制,该种技术的扫描视场小,可检构件尺寸受到限制。为解决较大尺寸构件3D-ICT检测问题,讨论了一种扫描锥束偏转的准三代3D-ICT成像方法,推导了它基于FDK原理的滤波反投影(FBP)重建算法。计算机仿真验证了该方法的正确性。分析表明,在扫描锥束偏转两次情况下,其有效扫描视野比圆轨道扫描方式提高1.4倍以上。

固体火箭发动机三维可视化无损检测系统设计

固体火箭发动机的内部缺陷会对发动机工作性能和发射平台的安全带来严重威胁。为了准确判别缺陷的性质和对发动机可能造成的危害,需要从空间的角度来观察分析,传统的二维序列图像无损检测方法无法建立起发动机的三维空间立体结构,容易造成误判、漏判。为此,通过分析固体火箭发动机二维断层序列图像的特点,经图像预处理生成三维规则体数据场,采用基于等值面的面绘制三维重构算法建立发动机模型,并对模型进行误差不受限简化,简化后系统的重构速度达到工业使用要求。固体火箭发动机缺陷的仿真结果与用CAD辅助编辑软件获得的实际固体火箭发动机缺陷相一致。重构的三维可视化模型精确反映出缺陷的空间位置、尺寸和形状等信息,达到了无损检测应用技术标准要求。

大型工业CT中的三维显示与交互检查技术

介绍了三维显示和交互检查技术在大型工业 CT图像检查中的应用 ,总结了目前工业 CT三维图像显示领域主要应用的面绘制和体绘制方法 ,并分别对这两类主要的绘制算法进行了评价。重点对工业 CT多断层图像数据三维显示的各个技术细节进行了具体的分析 ,并总结了在大型工业 CT图像检查分系统方案设计中存在的技术难点。

基于分块处理的三维非局部均值降噪算法

现有二维非局部均值降噪算法仅能抑制三维图像的层内噪声,无法利用层间信息对图像进一步降噪。针对该问题,分析印刷电路板在锥形束CT系统中所成图像的自相似性,将现有二维算法扩展到三维空间,提出基于分块处理的三维非局部均值降噪算法。实验结果表明,该算法可进一步抑制噪声,具有较高的计算效率。

基于ICT切片图像的实体模型重建

通过在切片上构造材料域与切片间材料域配准、边界配准和表面识别、体元构造和体元粘合等过程 。

智能CT肝切除模型的建立对提高肝细胞癌的规则肝切除临床效果的评估

目的研究智能CT(iCT)肝脏三维重建及模拟肝切除模型对临床规则肝切除的指导作用。方法将2008年6月至2009年12月需行根治性肝切除的肝癌患者47例分为iCT组(n=23)和常规组(n=24)。iCT组术前行philips 256层iCT肝脏容积和血管三维重建,并建立模拟临床解剖性肝切除模型,以此模型指导临床行解剖性肝切除;常规组根据二维CT图像采用同样的手术方式行解剖肝切除。结果两组术后输血率无明显差异(P>0.05),但iCT组失血量、输血量和手术耗时均明显少于常规组(P<0.05);iCT组和常规组残肝切缘癌细胞检出率为0%和4.2%;iCT组术后ALT恢复明显优于常规组(P<0.05),总胆红素和AFP的变化无差异(P>0.05);在(8.6±2.3)个月随访期间,iCT组生存率和复发率分别为100%和18.1%,明显优于常规组78.3%和47.8%(P=0.000和P=0.035)。结论建立iCT肝三维重建及模拟精准肝切除模型对临床具有良好的指导作用,有利于提高肝癌肝切除的临床功效。

基于工业CT的水泵叶轮三维实体重建

为实现水泵叶轮三维实体重建,利用工业CT获取含有叶轮原型内部构造信息的高精度断层切片图像,并编程实现切片图像RAW数据格式到BMP格式的转换。在VC++6.0平台上,应用MFC、OpenGL、ADO等,通过断层图像预处理、二维图像处理及二维几何处理等数字图像处理技术去除图像噪声并显著提高了图像清晰度;编程完成了叶轮断层图像序列表面轮廓的三角面片三维重建,最终实现以半边结构边界模型(B-Rep)为基础的叶轮三维实体转换。在开发的叶轮逆向三维重建软件ReImpeller3D上运行的重建实例表明,该重建方法能为水泵叶轮的数值模拟、有限元分析、快速成形、产品数字化加工制造以及优化设计等提供直接的几何模型支持,具有一定的可行性与实用性。

基于工业CT断层图像的三维可视化

工业CT图像三维可视化能够对工业构件提供真实、直观的反映。体绘制技术可以显示工业CT三维数据的整体特征和内部细节信息。根据光线投射算法的特点,采用对原始数据场进行最大熵原则的预处理的方法,加快了绘制速度,在一定程度上改进了光线投射算法,取得了较好的显示效果。

基于PC的三维工业CT图像处理与分析系统及其应用

文章介绍了基于PC的三维工业CT图像处理与分析系统及其应用,该系统从根本上解决了工业CT无损检测的准确性和可靠性问题,而且支持多种数据图像格式。特别地,可与需要以STL格式的数据为输入数据快速成形系统结合,实现了在反向工程上的应用,对于新产品的研制和开发具有重要的意义。

VGStudio MAX2.0软件在CT图像三维重建中的应用

为发展和应用工业CT测量技术,提高航空零部件无损检测质量,我们在现有工业CT机二维计算机层析的基础上,使用三维重建专业软件VGStudio MAX 2.0,对被检工件的系列二维CT图进行重建,得到三维数据模型。计算机重建的工件可以实现更高级的几何显示功能、结构复杂部位的尺寸测量以及缺陷的检测分析,让人们对产品的整体结构和质量有更为全面、深刻的了解。

无损检测中的三维PCB图像自适应平滑技术研究

工业CT系统作为最佳的无损检测技术之一,可以在非接触的条件下快速、准确地发现被检测物体的缺陷部位。尤其近年来新出现的锥束CT,可以生成各向同性的三维图像,更好地对物体进行检测。但是,目前主流的二维图像增强算法,仅能抑制三维图像的层内噪声,无法利用层间信息对图像进一步降噪,尚不能满足三维CT图像增强的需求。根据锥束CT图像特点,将现有的二维自适应平滑算法加以改进,提出了一种三维自适应平滑算法。结果表明:该方法可以利用层间信息,进一步抑制噪声,同时不损失图像的边缘信息,性能明显优于二维平滑算法。

CT和整形美容影像手术导航

本文探讨电子束和螺旋CT机可实现全方位扫描和精密三维重建技术在颅颌面外科和减肥的适应症的应用价值。 采用美国Imatron公司的电子束CT（以下简称EBCT），已对76例严重颅颌面畸形患者实行薄层CT容积扫描。将所获CT图象经数字接口传至加拿大ISG公司生产的Allegro工作站进行三维重建。 EBCT成像技术能立体的、精细地显示机体组织三维解剖结构，包括骨骼、软组织、脂肪、动脉、静脉及其相互关系，引导主刀切割的路径，提高手术治疗效果。EBCT和螺旋CT作三维重建技术是现代颅颌面外科和减肥外科最主要的诊断方法之一，并具有重要的临床应用价值。预期改装微焦点CT机后，再现畸形或病体模型的程度可以达到亚微米级解剖学的精度，为准确了解和掌握畸形程度并制定合理的手术治疗计划提供了极为重要的依据。近年来工业微焦点CT机其空间分辨率已达5-15微米,陈惟昌教授等已发展了用于生物医学的研究,今后可对皮下组织作精细的CT成像, 对皮肤作粗糙度（或光滑度）的定量分级，以了解整形美容 、针灸磁疗减肥与CT影像的微观效果。

ICT和RP＆M在CAD／CAM中的应用

介绍了ＩＣＴ（ＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＣｏｍｐｕｔｅｄＴｏｍｏｇｒａｐｈｙ）和ＲＰ＆Ｍ（ＲａｐｉｄＰｒｏｔｏｔｙｐｉｎｇａｎｄＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ）这两项当今引人注目的高新技术，探讨了在ＣＡＤ／ＣＡＭ领域的应用途径、发展前景和重要意义，并对相关的一个重要算法，即基于ＩＣＴ切片的三维几何模型重建，进行了归纳阐述。

基于ICT和RP&M技术的产品快速反求系统研究

目的 实现产品的快速设计与敏捷制造， 建立基于ＩＣＴ 和ＲＰ＆ Ｍ 技术的产品快速反求系统． 方法 通过对切片采样技术、图象处理技术和三维重构技术的研究， 重点研究基于ＩＣＴ切片的ＣＡＤ 三维建模技术． 结果 完成了整个系统工作原理的研究并重点研究了三维重构方法． 结论 该技术不仅在产品仿制系统中占有重要地位，

使用GPU编程的工业CT断层图像三维可视化技术

在具有可编程管线的图形处理器(GPU)上重新实现了传统的光线投射算法,将耗时的三线性插值和采样过程放在GPU上进行,以提高绘制速度.首先将体数据映射为三维纹理并将其载入到显存,接着通过对顶点着色程序和像素着色程序的编写将光线进入点、离开点的计算以及图像的合成运算移入GPU中,最后根据不同的采样点颜色混合公式实现不同的绘制效果.本算法通过只绘制一个代理面,避免了使用固定管线的混合操作,从而可通过自定义的混合算法来实现各种复杂的绘制效果.结论:与传统的光线投射算法相比,文中算法可快速重建出质量较高的图像,使实时绘制工业CT断层图像成为了可能.

三维ICT图像处理与分析系统关键算法研究

该文介绍了ICT图像处理与分析系统关键算法的研究,即三维重建算法的改进和为提高测量精度所采用的双线性插值算法。改进的重建算法提高了三维面显示的效果,有效地抑制了三维面显示中的阶梯效应。另外,采用的测量算法使得测量误差在0.05mm以内,可以满足绝大部分工业CT应用的需求。

基于工业CT图像的产品CAD模型逆求

研究了基于工业CT切片图形的实体模型三维重构技术,讨论了边界配准技术,提出了基于表面识别、通过逐层体元构造和体元粘合来构造实体几何模型的重建思想。

基于工业CT图像的可视化研究

工业CT图像三维可视化能够对工业构件提供真实、直观的反映。体绘制技术可以显示工业CT三维数据的整体特征和内部细节信息。根据光线投射算法的特点,采用对原始数据场进行最大熵原则的预处理的方法,加快了绘制速度,在一定程度上改进了光线投射算法。取得了较好的显示效果。