基于探测器响应机理的碳/碳构件CT图像环状伪影的校正方法

在碳/碳复合材料的计算机断层扫描(CT)中,由于探测器单元的响应非线性及不一致性导致重建图像出现严重的环状伪影,干扰图像中缺陷的检出,影响检测系统对被检构件的质量评价。结合碳/碳复合材料组分单一且密度均匀的特点,提出了一种基于探测器响应机理的CT图像环状伪影的校正方法,利用采集的劣化投影数据做预重建,对重建结果做阈值分割以获得被检测物体的三维模型。结合已知的材料和密度信息,对被检物体进行重投影,得到投影数据的理论值与实测值之间的映射关系,用于探测器响应校正以优化检测图像。与传统低通滤波的环状伪影校正方法相比,该方法考虑了环状伪影的物理成因并充分利用了检测对象的先验信息。研究结果表明,该校正方法在保留图像细节和纹理的同时,能够有效减少环状伪影,提升图像质量,消除伪影对于图形中缺陷识别的干扰,为提升检测系统对碳/碳复合材料构件缺陷的检出能力提供理论依据。

共蒸发法制备金锡共晶焊料环及其性能研究

采用电子束共蒸发法制备了金锡共晶(Au80Sn20)焊料环,与非制冷红外探测器芯片进行气密性封装。通过SEM、AFM、X-ray、振荡测试以及测漏氦等方式验证了封装后芯片的气密性和可靠性。结果表明:键合后焊料环无明显缺陷,仅存在轻微溢料现象;经过振荡测试,溢料无脱落、无位移,且芯片密封性能可达到1×10^(-3) Pa/(cm^(3)·s),符合探测器的气密性要求。

圆环孔阵列超材料对热释电太赫兹探测器性能影响关系研究

本文提出了新的基于圆环孔阵列超材料的钽酸锂热释电太赫兹探测器,以提高0.1—1 THz频段太赫兹波探测性能.仿真分析了内外径、周期、厚度等特征参数对圆环孔阵列超材料太赫兹波透射带宽及透射率的定量影响关系,阐明了圆环孔阵列超材料与热释电探测器的不同结合方式对探测器的带宽及噪声等效功率的作用机理;制备了两种圆环孔阵列超材料钽酸锂热释电太赫兹探测器;测试了圆环孔阵列超材料的透射特性和两类热释电探测器的噪声等效功率.结果表明,所制备的圆环孔阵列超材料在0.25—0.65 THz频段透射率大于40%,实现了带通滤波.当圆孔阵列超材料与热释电探测器保持足够间距时,在0.315 THz点频其噪声等效功率为11.29μW/Hz0.5,是带通波段外0.1 THz噪声等效功率的6.3%,实现了带通探测;当圆环孔阵列超材料与热释电探测器贴合时,在0.315 THz点频其噪声等效功率为4.64μW/Hz0.5,是无圆环孔阵列超材料探测器噪声等效功率的29.4%,实现了窄带探测.上述结论可用于生物成像、大分子探测等领域中特定太赫兹波段的带通与窄带探测.

基于视觉技术的活塞环闭口间隙检测的研究

目前,活塞环的检测普遍采用人工检测。采用视觉技术提取活塞环闭口间隙轮廓,对轮廓进行图像处理,得到测量结果,与人工检测相比,检测速度更快,精度更高。传统的边缘检测过程大都采用Canny算子,通过高斯滤波过滤图像。在活塞环轮廓处理过程中,对轮廓提取精度要求更高。高斯滤波作为低通滤波算法,对轮廓没有保护作用,会导致轮廓边缘图像模糊。针对这一问题,提出了改进的Canny算子,采用中值滤波和傅里叶变换相结合的方法,有效地提高了边缘轮廓的提取精度。

基于圆扫描轨迹的锥形束CT重建与环形伪影消除

FDK算法由于其数学表达简单,实现简单、快速,是目前基于圆扫描轨迹的锥形束CT(Cone-beam CT,CBCT)重建的主流算法。但CBCT采集系统固有的机械误差和在大锥角的情况下,重建图像会引入各种伪影。本文利用体模投影图像、老鼠投影数据和VARIAN23EX医用直线加速器采集的真实人体投影数据对FDK算法进行了验证,并提出了一种快速精确消除重建后图像环形伪影的方法,该方法能精确的定位出环形伪影,并不受环形伪影宽度大小的约束,能最大限度的保全原有图像信息。

基于PET/CT探测环真光子数呼吸运动门控的研究

呼吸运动是导致PET/CT胸腹部成像质量下降的主要原因,探寻一种行之有效的方法来降低呼吸运动对PET/CT成像质量的影响,在临床上对疾病的诊疗显得尤其重要。提出一种基于探测环真光子数的呼吸运动门控方法来提高PET/CT胸腹部诊断图像质量,利用PET探测环真光子数分布会随着体模的运动而发生相应变化的特征来对原始数据进行呼吸运动门控处理。采用GATE软件仿真PET/CT成像的过程,分别使用几何体模和像素体模(NCAT)仿真肺部在PET/CT扫描过程中的运动。然后,使用提出的方法门控仿真扫描数据,并重建出三维图像。相对于运动模糊图像,门控图像目标区域的形状、大小和位置等方面更接近于静态图像。在冠状面上,门控图像质量优于运动模糊图像,其图像结构相似度(SSIM)分别提升5%、3%、9%;对于矢状面的line profiles,门控图像与静态图像接近,优于运动模糊图像。结果表明,所提出的方法能有效减少PET/CT图像的呼吸运动伪影,使肺部肿瘤的形状、大小和位置接近静态图像,并且有效地克服目前一些校正方法的局限性。

一种基于空气扫描的锥束CT环形伪影校正方法

在分析锥束CT平板探测器校正方法及环形伪影残留原因的基础上,提出一种简便的基于空气扫描的锥束CT环形伪影校正方法。该方法首先在同一锥束CT系统中采用相同参数进行空气扫描和被测物体扫描,然后分别重建出系列切片图像,最后由被测物体切片图像与空气切片图像对应相减实现残留环形伪影的校正,同时起到一定的降噪作用。实验结果验证了该方法的可行性和有效性。

Biograph 64 TruePoint PET/CT的主要技术参数及应用

对PET/CT设备的基本结构、主要参数及其在肿瘤系统、心血管系统和神经系统中的临床应用价值进行了简要介绍。64层PET/CT在冠心病诊断和治疗指导中具有特别的意义,它可将18F-FDG的PET心肌代谢与64层CT冠脉成像同机同时进行,确定心肌活性及供血冠状动脉分布,对治疗方案的选择起决定性作用。

基于自适应超环检测器的设备异常度检测方法

针对在无故障样本情况下如何快速检测设备异常度问题,在引入自己空间边界样本概念的基础上,提出一种自适应超环检测器。在描述自适应超环检测器生成算法的基础上,以Iris数据集为例进行分析,发现与已有的异常检测方法相比,自适应超环检测器异常检测方法在区分有较清晰类边界数据时,具有更好检测性能。利用自适应超环检测器异常检测方法分析轴承状态数据,不仅能反映出轴承的各种状态,而且能通过设备的异常程度反映出同类故障的轻重程度。基于自适应超环检测器的设备异常度检测方法,是在学习设备正常运行数据的基础上,寻找自己空间的边界样本,结合其方位信息与自己样本半径,建立能完全覆盖状态空间的自适应超环检测器,不需要设备运行的故障数据,它适合对故障数据缺乏的设备进行有效的异常检测。

平面型24元InGaAs短波红外探测器

设计了带有保护环结构的平面型24×1 InGaAs线列短波红外探测器,利用n-i-n+型InP/In0.53Ga0.47As/InP外延材料闭管扩散制备了平面型探测器。LBIC测试显示光敏元没有明显扩大,保护环起到了有效的隔离效果;I-V测试表明器件的优值因子R0A约4.2×106.cm2,在-0.1 V反向偏压下的暗电流密度约22nA/cm2,拟合得到的理想因子接近1,说明正向电流成分主要为扩散电流;在室温20℃,器件的响应光谱在0.9～1.68μm波段范围,其平均峰值电流响应率为1.24 A/W,平均峰值探测率为3.0×1012cm.Hz1/2/W,量子效率接近95%,响应的不均匀性为2.63%。

一种新型的用浮空场限环实现的可集成在SPIC中的高压电压探测器(英文)

提出一种可以集成在 SPIC(智能功率集成电路 )内部的高压电压探测器的方法 ,其理论是基于基本的结终端技术中的浮空场限环系统 ,把场限环系统作为表面电压分压器 .在通常的场限环外侧再增加两个环 ,对外侧环电压再一次分压 ,并把最外侧环设计成高压电压探测器 .这样当主结电压上升到一个高压时 ,最外侧的环可以只有几伏到十几伏的变化 ,这样环 (探测器 )上的信号既可以表征主结高电压 ,又可以由低压逻辑电路处理 .以一个 40 0 V的结构为例 ,分析并模拟了这个结构 .结果证明可以有效探测 SPIC的高压并可以集成在 SPIC中 .同时 ,该结构可以与 CMOS和 BCD工艺兼容 。

基于实时交通信息的行程时间估算及路径选择分析

路段行程时间的估计和预测是诱导系统的关键技术之一。由于路网参数不断变化,路段行程时间的估计必须满足实时性的要求。以城市交通控制系统的基本设施为基础,根据我国城市交通目前的发展状况,分析了影响路段行程时间的各种因素和路段行程时间的组成。利用设置在路段上的车辆自动检测装置搜集到的实时交通流信息,并结合随机服务系统的相关理论建立了城市道路路段行程时间的动态计算模型,提出了一种具有真实最短路径意义的实时动态最短路径选择的方法。

楔环贫点阵探测器图像的形状恢复方法(英文)

新型楔环贫点阵光电探测器有利于微小型视觉系统的实现,然而它采集的图像分辨率极低,不能反映与目标外在形状相同或相近的特征。为了使该探测器及其图像能够应用于目标识别,提出一种独特的形状恢复方法。以楔环中心为原点旋转探测器,获取一系列原始低分辨率图像,通过最小二乘线性插值对目标形状进行初步恢复,利用嵌入边缘指示函数的两级水平集演化算法去除图像噪声,可得到最终的高质量的目标形状。实验表明,文中提出的形状恢复方法行之有效,形状恢复率达95%。

基于阈值的平板探测器增益校正方法

为了更好地提高平板探测器在齿科CT中采集图像的质量,去除由于探测器制造缺陷等因素而导致的CT重建切片中的条状和环状伪影,提出了一种基于阈值的平板探测器增益校正方法.利用采集的相同放射条件下的空气数据,通过归一化方法计算得到增益系数矩阵.考虑到物体对射线的衰减性,先通过阈值区分出图像的不同部分,然后根据增益系数矩阵和阈值判断结果,对图像的每个像素逐一进行校正.实验结果表明:在校正后的图像中,由于探测器制造缺陷等因素所引起的重建切片中的大量条纹以及环状伪影被有效地清除,且未出现新引入的条纹,重建切片的图像质量得到明显改善.

硫化物选择性检测装置的研制和应用

将憎水性的聚氯乙烯(PVC)四氢呋喃溶液,借助模具在切割成一定形状的滤纸上制成一环形栏线,此环形栏线环绕部分为硫化物检测区,其中预先加入含硫氰酸汞和硝酸铁的检测试剂溶液1μL,由此制成了一个具有固定尺寸和形状的硫化物检测装置。该装置能接受的试样量为10μL。试样溶液经进样过道引入装置与PVC栏环接触时,只有硫离子能渗透进入检测区与硫氰酸汞反应生成硫化汞并定量释出硫氰酸根,所释出的硫氰酸根与检测试剂溶液中的铁(Ⅲ)离子生成红色络合物,用扫描仪将显色结果转换成数字信号并通过软件功能再转换成像素密度平均值。试验结果表明:硫化物浓度在65~2 000μmol·L-1范围内呈线性关系,检出限(3S/N)为36μmol·L-1。应用该装置分析河水和污泥,所测得硫化物含量与国标方法的测定值相符。

环型空间阵列扭矩传感器设计及电磁分析

针对极端环境下机械转轴扭矩动态测量的难题,分析了交流电磁感应原理,采用特制的环型空间阵列和专用的磁电式检测器,组成一种新型的非接触式扭矩传感器。建立了其动态扭矩测量的数学模型,并利用ANSYS有限元分析软件对该传感器进行了建模及电磁分析,经初步实验验证可满足极端环境下机械转轴扭矩的动态测量要求。

环形线圈车辆检测器的研究

介绍了一种低成本、高性能的环形线圈车辆检测器的基本设计原理及主要功能,重点分析检测误差来源及控制方法,并进行了有效性验证,实验结果令人满意。环形线圈车辆检测器具有的优势,为城市道路和高速公路的交通数据采集提供了高性能的解决方案。

光电混合功率谱分析系统实时图象识别时的若干技术问题

本文针对光电混合功率谱分析系统（ＯＰＳＡ）在实际进行图象识别时的若干技术问题作了分析和讨论，并提出了相应的解决办法，实用效果比较好。

汽车发动机缸盖排气座圈底孔深度检具设计

为了实现汽车发动机缸盖批量化生产过程中排气座圈底孔的深度测量,针对待测孔结构特点,提出了一种专用检具的设计方法,对待测孔技术要求、测量原理、检具结构以及安装调试等方面进行了详细描述。检具设计完成后进行了测量验证,可重复性与再现性满足使用要求。所设计的检具能准确、快速检测出缺陷产品,大大提高了检测效率,节约了经济成本,可为同类产品的检测提供借鉴。

TQ-2000型多通道剂量仪

本文介绍了最新研制的“TQ-2000型多通道剂量仪”基本原理和技术性能。主要应用包括:患者重要器官在放疗时的剂量测量和剂量监测;全身照射入口剂量和出口剂量及透射率测量;体内中心剂量测量;三维适形调强放疗剂量分布测量和相应的计划系统剂量分布检验;放疗设备和后装机系统稳定性测量;辐射场分析及剂量分布测量等。它与体模配套使用,能进行体内外剂量测量。