层析成像(CT)技术在工程勘察中的应用

介绍了层析成像(CT)技术的基本原理和特点,用多个工程事例说明了层析成像(CT)技术在工程勘察领域中的应用效果,也指出了应用该方法应注意的问题。

超声层析成像检测系统的研究与实现

为获得更清晰的图像检测效果,在超声波波动传播原理的基础上,采用超声阵列检测方法设计超声层析成像(CT)系统。将射线追踪算法引入到层析成像中,基于SIRT重建算法,实现速度重建。通过数值仿真表明:层析成像效果得到明显改善。

低仰角射线对电离层CT成像的影响分析

电离层层析成像(Computerized Tomography,CT)是一个有限视角问题,水平射线的缺失造成CT结果垂直分辨率的严重下降.很多人直观地认为低仰角射线可以弥补水平射线的缺失,然而本文的理论分析和数值模拟研究结果表明,低仰角射线对CT结果的影响十分微小,其无法弥补水平射线缺失所带来的垂直分辨率的下降.模拟结果显示,增加低仰角射线前后CT反演结果几乎没有变化;而去掉680条低仰角射线和高仰角射线后,CT反演结果差别巨大;去掉680条低仰角射线的CT结果与模型吻合很好;去掉680条高仰角射线的CT反演结果失真严重,几乎无法恢复模型的扰动特征.

基于CT技术的碳化混凝土损伤细观研究

为了从细观角度了解碳化混凝土损伤演化特征,对碳化龄期分别为0、28、56、77、90 d的混凝土棱柱体试件进行了单轴受压试验,并在不同的应力水平下对试件进行了计算机层析成像技术(CT)扫描,对CT数、CT数差值、CT数方差与应力水平关联图进行了深入分析。研究表明,CT数变化与试件的损伤演化过程有很好的相关性,试件不同部位CT数的离散性反映出了混凝土的非均质性;CT数曲线有一个先上升后下降的过程,以及CT数方差曲线的先下降后上升过程,均对应着试件在压力试验过程中首先在压力作用下密实度提高,随后微裂纹扩展直至破坏的变化过程。另外,随着碳化龄期的增长,CT数差值的最大值由12.1 HU逐渐下降至5.4 HU,反映出了碳化作用使混凝土的强度提高而塑性下降的特点。研究结果不仅是对常规力学实验的补充,而且也能够对常规力学实验结果进行合理的解释。

CT技术在铁路路基病害勘探中的应用

在铁路主要干线大提速的背景下,路基病害的探测、定位及整治已成为一项重要而紧迫的课题。采用CT速度成像技术,重建路基下介质结构图像,可以准确提供岩溶、洞穴、软弱土层等路基病害存在部位的定位依据。这里简要介绍了声波CT的基本原理、反演重构技术和声波勘探的CT工作流程,并通过工程实例给出路基病害CT探测的实施过程和分析结论。工程实践表明,CT技术在铁路路基病害勘探中具有良好的应用效果。

适用于高密度封装的失效分析技术及其应用

高密度封装技术在近些年迅猛发展,同时也给失效分析过程带来新的挑战。常规的失效分析手段难以满足结构复杂、线宽微小的高密度封装分析需求,需要针对具体分析对象对分析手法进行调整和改进。介绍了X射线、计算机辅助层析成像（CT）技术、微探针和多方法联用等失效分析技术,分析了其原理和适用于高密度封装的优势。并结合两个高密度封装失效分析案例,具体介绍了其在案例中的使用阶段和应用方法,成功找到失效原因。最后总结了各方法在高密度封装失效分析中应用的优势、不足和适用范围。

物探检测技术在水力电站建设中的应用

本文介绍了利用物探方法在水力电站建设中对基岩体质量、灌浆效果、锚杆质量、混凝土质量、防渗帷幕优化等进行检测的应用情况,说明原位、快速、无损的物探检测方法在水电工程建设中应用具有较好的前景。

热障涂层喷涂质量微焦点CT检测

采用微焦点X射线源对热障涂层样品进行了高分辨率X射线成像研究,采用多尺度对比度增强算法提高了热障涂层与基体之间的对比度.X射线图像显示热障涂层各处厚度差异较大,热障涂层内部可能存在大量孔隙.通过微焦点计算机层析成像(CT)对样品进行了高分辨率CT扫描与重建,得到了样品的CT重建图像.从热障涂层CT图像观察到热障涂层内部存在大量孔隙,且不同层孔隙尺寸、数量不同.结合3个坐标方向的切片图像分析了热障涂层深度方向的热障涂层厚度,得到了热障涂层厚度的二维分布,测量得到热障涂层平均厚度约为40μm.对沿热障涂层深度方向850～1 131层切片图像,利用可视化软件VGstudioMAX得到了热障涂层内部孔隙三维分布.研究结果表明:微焦点CT可用于热障涂层制备工艺质量检测.

一种用于CT偏置扫描重建的指数型加权函数

针对计算机层析成像(CT)偏置扫描滤波反投影(FBP)重建算法中加权函数形式复杂、抑噪性能不足的问题,该文提出了一种形式简洁、连续光滑的Sigmoid指数型加权函数。通过对偏置重建过程进行Fourier变换,推导得到加权函数对白噪声的频域响应余项,相较Parker、Wang这2种加权函数,该文函数频域响应余项的高频部分幅度更低。该文分别进行了扇形束与锥形束几何在无噪声和有噪声情况下的偏置扫描仿真实验,重建图像采取主客观相结合的方法进行评价。结果表明:在理想无噪声条件下,3种加权函数重建图像无显著差异;在有噪声条件下,该文函数重建图像整体平滑、边缘锐利、对比度突出;F-范数、均方差(MSE)、对比度噪声比(CNR)这3项指标均有改善。相较Parker与Wang函数,该文函数形式简洁且抑噪性能更为优异。

基于相机模型的锥束CT重建误差校正

该文对存在几何误差的锥束计算机层析成像(CT)的图像重建校正方法进行了研究。该文将锥束CT系统看做针孔相机,因此相机的成像模型可以用来修正三维体素与二维投影之间的映射关系。将该映射关系带入到重建算法中,就可以对存在误差的锥束CT进行有效的重建,提高重建图像的质量。计算机视觉中的相机标定技术被用来构建成像模型。该技术的可靠性保证了本文方法的精度和鲁棒性。仿真和实际系统实验表明:本方法可以在图像重建过程中对锥束CT中的几何误差进行有效的校正。

物探检测技术在索风营水电站建设中的应用

本文介绍了在索风营水电站建设中，利用物探方法对建基岩体质量、灌浆效果、锚杆质量、混凝土质量、防渗帷幕优化等进行检测的应用情况，说明这些原位、快速、无损的物探检测方法在水电工程建设中的作用和较好的应用前景。