基于联合迭代重建技术的超声CT重建算法

在研究超声CT成像原理的基础上,对阵列检测方法进行了探讨。通过对探头布置方式的改进,增加了成像所需的数据量。基于最小二乘方准则,利用联合迭代重建算法,采用四边扫描算法求解相关系数矩阵,通过不断修正误差逼近真实值,进而实现速度矩阵的求取。数值仿真表明:采用上述方法能够明显减小重建误差,改善层析成像效果。

联合代数重建算法改进及其图像信息处理设计

提出了一种基于联合迭代重建法的改进算法 ,该算法进行误并分配时综合考虑了穿过像素的射线长度和像素的灰度值 ,有效地抑制了联合迭代重建法 (SART)的边缘效应 .同时 ,还设计了实际测量的信息处理方法 ,避免像素值“囚于”零处 ,使得重建精度大大地提高 。

流场超声层析成像中图像的迭代滤波反投影重建

为提高流场超声层析成像的图像重建质量,提出了一种迭代滤波反投影图像重建算法。该算法借鉴联合迭代重建算法的原理,将滤波反投影算法引入迭代重建过程。首先,利用滤波反投影算法,通过投影数据残差重建误差图像对流场图像进行修正,实现图像的迭代重建。然后,通过优化迭代步长,使每步迭代后投影数据残差均取得极小值以便加快收敛速度。最后,基于流场连续、紧支撑分布的特点,在迭代重建过程中引入投影数据的细分内插和流场图像的圆域修正。实验表明:相比于滤波反投影算法,迭代滤波反投影算法可使理论流场重建的图像误差平均减少26%,流量误差由1.77%减小至±0.25%以内;程序运行时间为0.63s,仅为联合迭代重建算法的0.89%。该算法可实现对直管段内和单弯管下游实际流场的可靠重建,满足流场高精度实时成像的要求。

基于超声层析成像技术的三维流场重建

在现有的以超声层析成像为基础的流场重建方法中,一般只能单独重建横向流场或轴向流场。为能够同时获得横向和轴向流场的信息,提出一种方法,通过在圆管周围合理布置超声换能器,采用联合代数迭代重建算法同时得到圆管中的横向流场和轴向流场的重建图像,完成圆管中流场的三维重建。实际的单弯管实验成功重建了横向流场和轴向流场表明方法可靠。

改进的联合代数重建法及其有限角投影重建

提出了一种基于联合代数重建法的改进算法 (MSART)。该算法将穿过像素的射线长度和灰度值综合考虑进误差分配公式 ,有效地抑制了联合迭代重建法 (SART)的边缘效应 ,使得重建精度大大提高。即使在少数投影有限角图像重建中 ,通过选择合适的投影方向 ,也能达到最大误差不大于 5 % ,平均误差不大于 1%的重建效果。

基于联合代数迭代的非视域激光图像重建方法

非视域成像技术采用非传统光学技术,利用间接成像的方法对无法直接观测的隐藏物体进行探测。针对目前试验系统复杂且需要场景扫描,导致数据采集过程复杂且需要大量时间的问题,提出基于阵列式APD的透射式非视域成像试验设置,试验设置操作简单且不需要场景扫描,实现快速数据采集。针对非视域成像技术一般只能获取不完全(缺失)角度的数据,使用反投影算法不能得到理想的重建结果的问题,提出利用联合代数迭代(SART)重建算法对非视域成像物体进行三维重建。试验结果表明:SART算法能够在部分角度数据下,更好地去除反投影算法中的伪影和噪点;在最初的第2和第3次迭代后,通过计算,其峰值信噪比PSNR值提高了1.392 8、2.466 3,其结构相似度SSIM值提高了0.119 8、0.231 2,表明该方法能有效提高非视域物体的图像重建精度。

利用波速反演定位桩底溶洞的方法研究

文章结合工程实例,依托JL-SONAR(A)声呐探测技术和PBCA信号分析软件,通过SIRT算法对波速进行反演研究,建立波速场,从而对桩底溶洞进行定位,旨在为今后同类型的地质条件下定位及处理桥梁桩基施工桩底溶洞提供可借鉴的经验。

井地地震CT成像数值模拟研究与应用

由井地地震CT成像原理决定,其在提高生产效率、降低生产成本和扩大勘察范围上具有突出优势.本文针对井地观测系统,重点通过对ART和SIRT重建方法进行数值模拟对比研究,分析得出二者在井地地震CT应用中的优缺点及适用条件,提出了如何提高影响成像质量的射线分布密度、均匀性和正交性.最后选择收敛快速稳定的SIRT算法应用于实际,取得良好的生产效果,很好的验证了井地CT成像技术的正确性,可行性和实用性.

最短路径层析成像技术在井间地震中的应用

利用基于最短路径树弯曲射线追踪的联合迭代重建层析成像(SIRT)技术进行井间地震层析成像。从方法原理、算法的有效性、数值模型和野外实际资料的层析反演等方面,对SIRT井间地震层析成像技术进行了系统研究。数值模型和野外资料的反演结果表明,该方法可靠稳定,收敛性好,层析成像结果的精度较高。

电磁波CT揭露重大工程岩溶发育特征——以某地铁岩溶勘察为例

灰岩地区岩溶发育程度严重影响重大工程建设,以钻探为主的城市岩溶勘察,很难充分查明地下岩溶发育特征及规模,而高密度电法、浅层地震反射等其余地球物理方法因场地条件限制和干扰因素较多,在城市岩溶探测中很难实施。鉴于此,采用井间电磁波CT层析技术对某地铁进行岩溶探测,应用联合迭代重建技术(simultaneous iterative reconstruction technique,SIRT)进行反演,获取电磁波CT吸收系数等值线图,并通过吸收系数判断岩溶发育状态。研究结果表明:电磁波CT层析技术可较好揭露地下岩溶发育规模和特征,探测结果与钻孔资料揭露岩溶信息高度吻合。该方法的成功引入为重大工程岩溶探测提供了新思路,其探测成果结合钻孔信息可作为重大工程建设可靠的地质参考依据,具有较好的科学意义和推广价值。

弹性波CT在高压摆喷防渗墙质量检测中的应用

针对高压摆喷防渗墙目前检测存在的问题,本文介绍了弹性波CT技术检测的基本原理和过程,对某水库大坝高压摆喷防渗墙的质量进行检测,并对部分墙体进行钻孔取芯及注水试验验证,通过实例分析,结果表明弹性波CT技术在防渗墙质量检测中具有检测速度快,检测准确度高的优点,在防渗墙质量无损检测中具有广阔的应用前景。

基于电磁波CT技术的复杂地质异常探测

溶洞、洞穴、溶蚀破碎带和岩石裂隙区对水电工程建设具有潜在的威胁。为此,本文使用跨孔电磁波层析成像技术准确地探明了清江水布垭水电工程左岸5个钻孔中的地下地质异常。该方法是采用对称偶极天线在一孔中发射电磁波,使用鞭状天线在另一孔中接收电磁波场强,应用快速稳定的联合迭代重建算法(SIRT)反演重建地下介质的吸收系数分布。该典型实例测试结果表明,电磁波CT在碳酸岩和灰岩地区探测地下地质异常体不仅效果好,而且精度高,在大型水电工程安全监测中具有广阔的应用前景。

基于电磁波CT的岩溶地质异常探测

溶洞、洞穴、溶蚀破碎带和岩石裂隙区对水电工程建设具有潜在的威胁,为此使用跨孔电磁波层析成像技术准确地探明了清江水布垭水电工程左岸5个钻孔的地质异常情况。该方法是采用对称偶极天线在一孔中发射电磁波,使用鞭状天线在另一孔中接收电磁波场强,应用快速稳定的联合迭代重建算法反演重建地下介质的吸收系数分布。该典型实例测试结果表明,电磁波CT在碳酸岩和灰岩地区探测地下地质异常体是可行的。

超声层析成像技术在页岩天然缺陷定位中的应用

针对页岩预制的天然缺陷,利用超声层析成像技术对其进行定位,从而实现缺陷的可视化.对页岩进行3个直径为10 mm的圆柱缺陷预制设计,使用超声检测仪对存在已知缺陷区的页岩进行超声波检测实验.实验结果表明:大部分的波速集中在3000~5000 m/s,少数的波速在2000 m/s以内,而且这些点刚好是预制缺陷网络标号的区域.进一步通过计算分别得到3个缺陷的绝对有效面积比分别是0.165、0.221、0.198,从而更加有力地说明了实验结果的准确性.在大尺寸页岩无损检测方面,使用超声层析成像算法,根据所测波速参数以及图像可视化分析可准确定位出裂隙的位置及大小范围.

初至走时层析成像的一个应用实例

利用基于最短路径树弯曲射线追踪的联合迭代重建层析成像(SIRT)技术进行井间地震层析成像,对胜利油田的一对井间实际资料进行了处理。层析成像结果表明,层析成像算法可靠稳定,收敛性好,层析成像结果的精度较高。

层析静校正方法及其在东部勘探中的应用

研究区位于我国东部地区CY油田,地表高程相差不大,但近地表的速度、厚度无论在横向上还是纵向上都存在着较大的变化,且该油田已处在较成熟的开发阶段,对地震数据处理的要求很高,因此,采用层析静校正方法反演近地表结构,获得较准确的表层模型和静校正量,以保证微幅度构造的成像精度。本文简要介绍该区近地表条件的特点,说明所使用的层析静校正方法的算法和原理,并将层析静校正与野外静校正和折射静校正的应用效果进行了对比分析,从点、线、面监控了层析静校正的应用效果,总结了层析静校正方法的优点及其局限性。

井中声波资料的层析成像反演

本文对井中声波透视观测资料在直线型射线重构模型的基础上,利用代数重建法(ART)和联合迭代重建法(SIRT),对井中实验数据和实测资料进行了多参数反演,给出了声速度和声吸收系数的层析图.为了综合解释多参数成像结果和地质资料,采用了模糊模式识别法提出了新的成图参数——矿优度,给出三种图形显示方式.其结果表明:CT 技术和模糊模式识别法运用于声资料的处理,增强了解决地质问题的能力.

基于VC++软件的无线电磁波CT层析成像反演技术研究

主要研究壤层工作面无线电磁波层析成像反演,根据煤层对电磁波吸收特征以及电磁波在煤层中传播特点,选择直射线追踪,反投影法(BPT)、代数重建法(ART)、联合迭代重建法(SIRT)等图像重建方法,对比分析了不同方法的优缺点,最后选择SIRT方法利用VC++软件编制程序实现,在实际资料处理中取得良好效果。

一种改进的近地表层析成像SIRT算法

针对联合迭代重建技术(simultaneous iterative reconstruction technique,SIRT)应用于近地表层析成像时,由于系数矩阵A与旅行时残差Δt不完全匹配而易出现修正过度的问题,本文提出一种改进的SIRT算法.用炮点与检波点的距离d修正约束旅行时残差Δt,改进了A与Δt的匹配性较差的问题.验算结果表明:该算法能够有效地抑制修正过度现象,而得到较好的重建图像.