石油岩芯CT图像裂缝分割算法研究

针对裂缝区域分割的需求和石油岩芯CT图像的特点,改进了现有的水平集分割算法。首先对图像中值滤波去噪后运用C-V模型对图像进行初分割,把背景区域和岩芯区域准确分开,得到岩芯区域的轮廓;然后调整轮廓外区域的灰度值,使之等于岩芯区域平均灰度值,增强目标区域;最后再进行RSF模型细分割,得到最终分割结果。对于高斯噪声污染严重的岩芯图像,先采用了邻域加窗的非局部均值去噪方法,再用改进水平集算法分割,实验结果表明该分割方法是有效的。

一种广角扇束扫描γ射线工业CT实验仪

一种用于大学物理教学的广角扇束扫描γ射线工业CT实验仪已研制完成。通过实验可使学生了解和掌握CT基本理论、CT扫描数据采集过程、图像重建等知识。该仪器系统包括一个活度为7.4×108Bq的137Cs同位素放射源、五通道塑料闪烁体+光电倍增管"探测系统、一台计算机和一套图像重建处理软件。机械运动控制、数据采集软件用Visual C++开发,CT图像重建可使用系统提供的软件也可以由学生使用MATLAB编程。

火工品压药系统缓冲器有限元分析与应用

针对火工品压药过程中存在的非线性和蠕变特性,提出用一种特殊的结构简单的线性缓冲器改善过程特性。为了分析缓冲器的各项性能,建立了有限元应力分析模型,通过有限元软件平台对不同几何特征的模型的静载强度和屈服极限进行了数值分析。根据分析结果得出缓冲器几何特征与弹簧刚度之间的关系,并进行部分对比试验研究,证明了本文方法的有效性。根据分析试验结果设计制造了缓冲器,应用于火工品自动压药系统中。应用结果表明,该方法能有效提高火工品压药精度。

层析图像表面积测量方法研究

通过层析图像来进行被测物的几何参数测量是CT技术的一项重要应用,该方法在逆向工程、无损检测、航天工业领域都发挥了重要作用;针对目前CT系统采用手工选取被测区域进行测量的方法,提出一种三维层析图像表面积的自动测量方法;该算法首先对所有切片图像在阈值化的基础上进行边缘提取,然后进行八邻域边缘跟踪、层间插值和拟合,最后将所求的曲面剖分成若干四边形从而求得其表面积,在实验中证明了这种方法相对于周长积分求表面积的方法具有更高的精度。

工业CT图像圆精确测量

为了自动检测工业CT图像中的圆并精确地测量其参数,研究了基于Facet模型的亚像素边缘检测算法检测图像边缘,利用圆存在的概率大小识别边缘图像中的圆并测量其参数的方法。首先,利用Facet模型提取图像的亚像素边缘。接着,研究了图像圆存在概率算法特点,通过构造专用链表数据结构存储计算数据,限制计算时圆心选取范围等方法,克服了原计算方法效率低、占用内存大的缺点,并运用改进的圆存在概率计算方法对工业CT图像中的圆进行自动检测。最后,通过最小二乘法拟合圆边缘点,计算圆参数的实际尺寸。使用空间分辨力为2.0lp/mm的电子直线加速器工业CT系统,扫描重建出包含10个圆的800pixel×800pixel工业CT图像,运用该方法对图像中的圆进行了识别和测量。试验结果表明,改进的圆存在概率算法计算效率明显提高,图像中圆参数测量精度<0.5%,满足工业CT图像圆自动测量的精确、快速、可靠等要求。

一种用于三维测量的边缘拟合插值算法

提出一种用于三维体数据体积、表面积测量的断层间边缘拟合插值算法。该算法首先对每一切片找出其轮廓线的几何形心,将边缘点坐标转化成极坐标;之后根据ρ-θ的关系对边缘点进行拟合插值,在层间边缘点建立一一对应的关系,最后通过对相邻断层间匹配边缘点极坐标中的ρ进行插值,从而生成中间层的边缘点的极坐标。与其他插值算法相比,该算法只生成并记录各断层的边缘点,减小了数据冗余,插值速度快,且精度好。在三维测量的实验中证明了该算法相对于其他插值算法在速度和精度上的优势。

基于CT序列图像的旋转体积测量方法

针对工程应用中常见的轴向变化剧烈工件,研究一种Zernike矩亚像素层间拟合轮廓旋转积分的高精度体积测量算法。首先用Zernike矩方法提取亚像素级轮廓,其次采用多项式拟合切片轮廓,并进行等相角间隔采样;然后对等相位的轮廓点采用多项式拟合并通过外插法自动预测工件顶端,将各拟合轮廓旋转一个相角,对旋转块积分并累加得到待测工件的体积。分别对体积相等的3个试块进行CT扫描测量实验,结果表明该算法的测量误差低于0.7%;对实际含内腔工件进行测量实验,结果表明该算法测量精度是Canny台体法的1.5倍。