簡介：計算機(jī)斷層成像技術(shù)（COMPUTEDTOMOGRAPHY，CT）被廣泛地應(yīng)用于醫(yī)學(xué)診斷、工業(yè)零部件檢測和安全檢查等領(lǐng)域，但是在實際應(yīng)用中，由于成像環(huán)境的限制或采集時間比較短，所以無法得到完備的投影數(shù)據(jù)。一種不完全投影數(shù)據(jù)系統(tǒng)是直線掃描軌跡計算機(jī)斷層成像LINEARCOMPUTEDTOMOGRAPHY，LCT系統(tǒng)，因為它采用直線掃描物體的方式獲得投影數(shù)據(jù)，所以掃描方式簡單。但是直線掃描軌跡CT系統(tǒng)中探測器序列長度是有限的，我們只能得到有限掃描角度范圍內(nèi)的投影數(shù)據(jù)。直線掃描軌跡CT圖像重建問題本質(zhì)上是有限掃描角度圖像重建問題，因此研究直線掃描軌跡CT圖像重建算法具有十分重要的應(yīng)用價值。本文提出了直線掃描CT圖像重建的LWEBER迭代濾波反投影算法。在直線掃描軌跡CT系統(tǒng)中，采集有限角度投影數(shù)據(jù)重建得到原圖像問題可以歸結(jié)為有限角度不完全數(shù)據(jù)圖像重建問題，進(jìn)一步可以歸結(jié)為帶限函數(shù)外推問題。有限角度圖像重建問題主要是針對RADON變換中的角度展開研究，RADON變換公式如下RFP，Θ∫∞∞FPCOSΘSSINΘPSINΘSCOSΘDS其中Β可以由直線掃描軌跡系統(tǒng)射線源的張角確定，Β∈（0，Π2），Θ∈0，Π2Β∪Π2Β，Π。對于直線掃描軌跡CT系統(tǒng)采集的不完全投影數(shù)據(jù)來說，如果我們只采用濾波反投影圖像重建算法并不能精確重建出目標(biāo)，所以本文在濾波反投影圖像重建算法的基礎(chǔ)上，提出了有限角度不完全數(shù)據(jù)圖像重建的新算法基于LWEBER迭代系統(tǒng)的濾波反投影。先將有限角度不完全數(shù)據(jù)圖像重建問題歸結(jié)為帶限函數(shù)外推問題，然后應(yīng)用LWEBER系統(tǒng)迭代公式求解帶限函數(shù)外推問題，并研究LWEBER系統(tǒng)迭代公式中松弛因子ΛN的選取。通過數(shù)值模擬，發(fā)現(xiàn)新算法重建圖像效果優(yōu)于濾波反投影算法重建圖像，采用歸一化均方誤差評價重建圖像與原始圖像之間的差異，當(dāng)松弛因子ΛN為最優(yōu)松弛因子時，新算法的圖像重建效果最好。

簡介：點擊查看更多錐束CT重建算法及其應(yīng)用研究.pdf精彩內(nèi)容。

簡介：工業(yè)CT系統(tǒng)中，傳統(tǒng)的CT成像系統(tǒng)易出現(xiàn)硬化偽影、重建質(zhì)量差等問題而無法滿足材料組分區(qū)分的功能成像需求。目前基于能譜濾波分離的多譜成像技術(shù)相對于光子計數(shù)型多譜CT和雙能CT，在技術(shù)成熟度及可行性方面具有一定的優(yōu)勢。該方法通過添加濾波片實現(xiàn)能譜分離成像，提高了材料組分區(qū)分度。但目前受限于濾波片厚度、材料及與材料組分匹配優(yōu)度，該方法需要多次重復(fù)實驗進(jìn)行驗證優(yōu)化。因此，本文為了提高該多譜成像方法的研究效率，采用蒙特卡羅仿真技術(shù)，研究多譜衰減及多譜散射模型，進(jìn)一步結(jié)合GEANT4平臺，設(shè)計能譜濾波分離多譜CT成像虛擬平臺，進(jìn)而為能譜濾波分離及能譜匹配的理論研究提供仿真驗證平臺。本文首先在分析CT成像與仿真的原理基礎(chǔ)上，研究了相應(yīng)的射線能譜仿真模型、散射仿真模型及多譜投影仿真模型，并基于GEANT4及相關(guān)軟件搭建了可定制的軟件開發(fā)環(huán)境；同時，針對該虛擬平臺的設(shè)計目標(biāo)，研究了各仿真模型的模塊化設(shè)計并將其整合成可互相調(diào)用的接口功能層，融入整體框架，實現(xiàn)了多譜CT成像的虛擬平臺搭建，并在此基礎(chǔ)上通過仿真實驗進(jìn)行了平臺驗證；最后，依據(jù)能譜濾波分離的實現(xiàn)過程建立了對應(yīng)的投影仿真模型，并結(jié)合GEANT4平臺設(shè)計了能譜濾波分離的多譜CT成像虛擬平臺。研究結(jié)果表明，對于密度相近的檢測物質(zhì)，該虛擬平臺可以逼真地模擬能譜濾波分離的多譜CT成像系統(tǒng)，實現(xiàn)材料組分區(qū)分的功能成像，為能譜濾波分離及能譜匹配的理論研究提供了仿真驗證平臺。

簡介：美國國家科學(xué)院、美國國立衛(wèi)生研究院（NIH）等單位于2011年共同發(fā)出了邁向精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)（PRECISIONMEDICINE）的倡議，時任美國總統(tǒng)奧巴馬于2015年正式批準(zhǔn)了“精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)計劃”，以推動個性化醫(yī)療的發(fā)展。我國為全面落實國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（20062020年）相關(guān)任務(wù)時設(shè)立了“精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)研究”重點專項，建立創(chuàng)新性的研發(fā)疾病診斷、治療等療效評價和分析技術(shù)體系。為此，我國剛邁入十三、五計劃發(fā)展時期，就先期啟動了國家重點研發(fā)計劃“數(shù)字診療裝備研發(fā)重點專項”，其中，新型成像前沿技術(shù)是該計劃重要研究內(nèi)容之一。毋庸置疑，醫(yī)用XCT成像新原理、新技術(shù)及新方法將成為當(dāng)今邁向精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)必不可少的重要研究熱點和前沿技術(shù)及方法。據(jù)國內(nèi)外新近研究證實，在肺癌高危人群中開展低劑量螺旋XCT篩查乃是發(fā)現(xiàn)早期肺癌的有效方法，與常規(guī)胸片相比，可以降低約20％的肺癌死亡。可見，X射線CT（XCT）在醫(yī)療診斷中起著舉足輕重的作用。有鑒于此，本文是作者獲得中國留學(xué)基金委“國家建設(shè)高水平公派研究生項目”（錄取文號201406050068，批件號留金發(fā)20143026）的資助下，依托美國國家衛(wèi)生研究院NIH有關(guān)科研項目（USNIHNIBIBGRANTR01EB016977、U01EB017140）和中國國家自然科學(xué)基金項目（項目編號61201346、61401049）等科研課題，歷經(jīng)國外兩年、國內(nèi)兩年取得的研究工作成果。盡管醫(yī)學(xué)XCT技術(shù)在醫(yī)療臨床診斷中起著舉足輕重的作用，但是X射線是一種電離輻射，過多或超量的X射線輻射，其對人體是有害的甚或會增加病人患癌的風(fēng)險。論文以低劑量、稀疏投影、運(yùn)動偽影的醫(yī)學(xué)X射線CT成像關(guān)鍵技術(shù)為切入點，研究內(nèi)容主要包括（1）深入、系統(tǒng)調(diào)研了國內(nèi)外醫(yī)學(xué)X射線CT成像的原理、結(jié)構(gòu)、方法及技術(shù)，明晰了醫(yī)學(xué)XCT成像理論、裝備及方法技術(shù)的發(fā)展歷程。闡述了欲清楚發(fā)現(xiàn)人體內(nèi)部組織病變或病灶所面臨的挑戰(zhàn)，即，如何在存在干擾和限制條件下，重建出高質(zhì)量的CT圖像；如何在保證CT重建圖像質(zhì)量的前提下，盡可能減少人體的X射線輻射劑量或者開發(fā)出其他的診療方法來減少輻射劑量。在此基礎(chǔ)上，確立了低劑量、稀疏投影、運(yùn)動偽影的醫(yī)學(xué)X射線CT成像關(guān)鍵技術(shù)研究思路。（2）研究分析了醫(yī)學(xué)X射線CT成像稀疏投影重建方法。為了在稀疏投影的情況下仍可重建出高質(zhì)量的CT圖像，立足于X射線CT投影數(shù)據(jù)是典型的稀疏信號的原理，依據(jù)壓縮感知理論，選取適當(dāng)?shù)恼蛔儞Q，可以在稀疏投影的情況下重建出高質(zhì)量的CT圖像?；诖耍槍嚎s感知的正則化范數(shù)L1稀疏性不足的特點，將二分之一范數(shù)引入作為正則化范數(shù)L12，研究了基于二分之一正則化范數(shù)L12的CT稀疏投影重建算法。與常用的正則化范數(shù)L1相比，二分之一正則化范數(shù)L12可以更好的表達(dá)信號的稀疏性，并可在稀疏投影的情況下重建出了高質(zhì)量的CT圖像。針對傳統(tǒng)全變差僅使用一個方向的梯度信息的缺點，引入了多方向全變差的概念，研究了基于多方向全變差的CT稀疏投影重建算法。與基于傳統(tǒng)全變差的CT稀疏投影重建算法相比，多方向的全變差可以提供更多方向的梯度信息，確保了在稀疏投影情況下重建出高質(zhì)量的CT圖像。（3）研究了基于局部線性嵌入、無需模體的在線幾何參數(shù)校正算法。采用原始投影數(shù)據(jù)，通過對重建圖像的再投影，借助于局部線性嵌入對幾何參數(shù)進(jìn)行更新?；诖?，利用中科院高能所提供的扇形束CT系統(tǒng)投影數(shù)據(jù)的幾何參數(shù)進(jìn)行了校正，同時，還利用美國倫斯勒理工學(xué)院GEWANG教授實驗室相位CT系統(tǒng)的CT幾何參數(shù)進(jìn)行了校正，二者都獲得了較為精確的幾何參數(shù)和清晰的CT重建圖像。（4）研究了基于局部線性嵌入的病人剛性運(yùn)動校正方法。針對病人剛性運(yùn)動校正尚未簡單通用的算法，在不需要外界運(yùn)動感知設(shè)備的情況下，通過對重建圖像的再投影，利用局部線性嵌入對病人運(yùn)動參數(shù)進(jìn)行校正。這是一種純軟件的病人剛性運(yùn)動校正算法，將此算法應(yīng)用于扇形束CT系統(tǒng)和錐形束CT系統(tǒng)的病人運(yùn)動校正，重建出了高質(zhì)量的CT圖像。其中，錐形束CT系統(tǒng)的病人運(yùn)動問題，乃是一般性的病人剛性運(yùn)動，基于局部線性嵌入的病人校正算法，可以解決一般性的病人剛性運(yùn)動問題。（5）研究了基于開關(guān)式立體XCT成像系統(tǒng)的超低劑量肺部腫瘤量化方法。針對基于錐形束CT系統(tǒng)傳統(tǒng)肺部腫瘤量化方法輻射劑量高、成本高的不足，僅利用數(shù)對投影條件下，通過在虛擬空間中植入一個橢球，以此對其進(jìn)行投影。使用立體成像系統(tǒng)觀察橢球的投影與腫瘤的投影是否重合，借以判斷橢球的位置和大小是否與腫瘤的位置和大小相吻合?；诖?，利用了美國麻省總醫(yī)院提供的肺部腫瘤數(shù)據(jù)進(jìn)行了仿真和實際數(shù)據(jù)實驗，結(jié)果表明，此方法測得的肺部腫瘤的位置大小誤差在1MM之內(nèi)。本文研究工作涉及了核輻射劑量、X射線探測原理、精密機(jī)械掃描系統(tǒng)參數(shù)校正、光學(xué)立體成像、CT圖像重建算法及數(shù)字圖像處理和最優(yōu)化模型，等等。研究工作成果綜合了各學(xué)科研究工作的結(jié)晶，凸顯了多學(xué)科交叉研究的優(yōu)勢。因此，開展面向病人的X射線CT成像關(guān)鍵技術(shù)研究，不僅具有重要而且深遠(yuǎn)的理論意義，而且還具有更為重要的潛在實用價值。

簡介：目的運(yùn)用雙源CT（DUALSOURCECT，DSCT）雙能量技術(shù)分析上尿路結(jié)石成分，以紅外光譜法的結(jié)石分析結(jié)果作為標(biāo)準(zhǔn)，探究不同成分結(jié)石雙能量參數(shù)的差異，進(jìn)而對結(jié)石行體外沖擊波碎石的可行性進(jìn)行預(yù)測。方法回顧性收集甘肅省人民醫(yī)院2015年6月2016年9月臨床診為上尿路結(jié)石患者76人，所有患者通過開放性手術(shù)或其他治療手段獲取結(jié)石共81枚，術(shù)前均行雙源CT掃描，獲取的結(jié)石標(biāo)本用紅外光譜法測量其成分。以紅外光譜測量結(jié)果為標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)不同種類結(jié)石對體外沖擊波碎石（EXTRACPEALSHOCKWAVELITHOTRIPSY，ESWL）的易碎程度不同，將結(jié)石分為五組，分別為一水草酸鈣組（N＝14）、混合含鈣組（N＝56）、磷酸鎂銨組（N＝4）、胱氨酸組（N＝2）、尿酸組（N＝5）。測量雙能狀態(tài)下不同組間結(jié)石在管電壓分別為100KV、140KV時的CT值，計算HU差值、HU比值及雙能量指數(shù)DUALENERGYINDEXDEI。運(yùn)用單因素方差分析比較不同組結(jié)石之間100KV、140KV的CT值、HU差值、HU比值及雙能量指數(shù)的差異，并進(jìn)行兩兩比較。結(jié)果1、組間兩兩比較DEI、HU差值、HU比值，各組間DEI有統(tǒng)計學(xué)差異P＜005；一水草酸鈣結(jié)石與混合含鈣結(jié)石的HU差值沒有統(tǒng)計學(xué)差異P＞005；磷酸鎂銨結(jié)石與胱氨酸結(jié)石的HU差值、HU比值沒有統(tǒng)計學(xué)差異P＞005；其余結(jié)石組間HU差值、HU比值兩兩比較均有統(tǒng)計學(xué)差異。2、組間兩兩比較100KV、140KV的CT值，一水草酸鈣結(jié)石與胱氨酸結(jié)石、尿酸結(jié)石100KV、140KV的CT值有統(tǒng)計學(xué)差異P＜005；混合含鈣結(jié)石與尿酸結(jié)石100KV、140KV的CT值有統(tǒng)計學(xué)差異P＜005；混合含鈣結(jié)石與胱氨酸結(jié)石140KV的CT值有統(tǒng)計學(xué)差異P＜005；磷酸鎂銨結(jié)石與尿酸結(jié)石140KV的CT值有統(tǒng)計學(xué)差異P＜005；其余結(jié)石組間兩兩比較100KV、140KV的CT值均無統(tǒng)計學(xué)差異P＞005。結(jié)論DSCT雙能量分析體內(nèi)結(jié)石成分具有可行性，綜合運(yùn)用雙源CT雙能量結(jié)石成分分析結(jié)果，可以較好地區(qū)分體內(nèi)的一水草酸鈣結(jié)石、混合含鈣結(jié)石、磷酸鎂銨結(jié)石、胱氨酸結(jié)石和尿酸結(jié)石。

簡介：計算機(jī)斷層掃描成像技術(shù)（COMPUTEDTOMOGRAPHY，CT）是通過反演樣品不同角度的X射線投影數(shù)據(jù)而獲得樣品的橫截面（斷層）信息，這一反演過程被稱為CT圖像重構(gòu)，它是XRAYCT技術(shù)的核心部分之一。經(jīng)典的CT圖像重建算法基于X射線源為單色光源的假設(shè)。而實際上，除同步輻射CT的光源可作為理想的近單色光源之外，工業(yè)和醫(yī)用CT設(shè)備的光源都是多色光源，這與CT圖像重建算法基本假設(shè)相矛盾。如果直接用多色投影數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像重構(gòu)，將導(dǎo)致重構(gòu)后的CT圖像產(chǎn)生線束硬化偽影，降低CT圖像質(zhì)量。CT表征技術(shù)應(yīng)用中，除X射線多能譜性引起的線束硬化效應(yīng)導(dǎo)致重建圖像產(chǎn)生偽影之外，實驗過程中投影圖像照度不均勻以及射線源、樣品和探測器三者之間的相對移動造成的投影圖像背景錯位問題也會降低重建圖像質(zhì)量，干擾表征結(jié)果。因此對于線束硬化校正等高精度的CT圖像數(shù)值處理，投影圖像照度均勻以及射線源、樣品和探測器三者之間的空間位置配準(zhǔn)至關(guān)重要。本文立足于CT表征技術(shù)中的線束硬化效應(yīng)難題，首先針對CT實驗過程中投影圖像照度不均和背景不一致的問題進(jìn)行了研究，在此基礎(chǔ)上提出了一種基于投影圖像灰度數(shù)據(jù)的線束硬化校正方法。具體內(nèi)容如下（1）對多光譜X射線源經(jīng)不同種類和厚度的濾波片物理過濾后的譜線分布進(jìn)行了仿真模擬，以此為基礎(chǔ)確定了相關(guān)實驗參數(shù)X射線能量、濾波片種類和厚度、標(biāo)定樣品厚度等?；谀M結(jié)果得到的實驗參數(shù)，對人造砂巖樣品和標(biāo)定樣品鋁進(jìn)行了CT實驗，獲得原始投影灰度數(shù)據(jù)。（2）針對CT實驗中出現(xiàn)的X射線投影圖像照度不均和背景不一致的問題，分別提出了一種基于多項式擬合法的投影圖照度歸一化方法和基于互相關(guān)原理的投影圖背景配準(zhǔn)法。通過對比處理前后的投影圖像灰度數(shù)值分布以及CT重構(gòu)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)本文所述方法能夠有效解決CT實驗中普遍存在的投影圖像照度不均和背景不一致的問題，并明顯提高CT圖像重構(gòu)質(zhì)量。（3）基于CT實驗光路，計算得到樣品成像過程中的軸心軌跡與X射線光路上樣品的厚度，結(jié)合比爾定律得到鋁標(biāo)樣的理論單色投影數(shù)據(jù)。利用最小二乘法對鋁標(biāo)樣的多色投影灰度數(shù)據(jù)和理論單色投影灰度數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，建立了人造砂巖樣品的線束硬化校正模型。利用此模型實現(xiàn)了人造砂巖樣品多色投影數(shù)據(jù)的單色化。本文通過對CT成像過程中普遍存在的投影圖像照度不均和背景圖像錯位等問題的解決有效提高了CT圖像重建的質(zhì)量，利用濾波片法和基于標(biāo)樣對投影圖像數(shù)值修正相結(jié)合，提出了一種CT成像中線束硬化效應(yīng)的校正方法。文章的研究結(jié)果不僅有助于消除CT圖像偽影，而且為定量CT表征技術(shù)的發(fā)展提供了基礎(chǔ)。

簡介：點擊查看更多基于能譜濾波分離的彩色CT成像方法研究.pdf精彩內(nèi)容。

簡介：工業(yè)CT是進(jìn)行工件檢測與質(zhì)量評定的有效手段，能夠以無損的方式獲取產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)及缺陷信息。隨著CT重建及可視化技術(shù)的發(fā)展，目前不僅能對工件截面實施2D檢視，也可以實現(xiàn)3D體繪制。因而，對圖像缺陷定位和分割技術(shù)也提出了更高的要求。需要研究和實現(xiàn)高效準(zhǔn)確的缺陷定位和三維圖像分割技術(shù)，使技術(shù)人員能夠更加直觀地從三維角度分析和測量缺陷體。本文主要研究工業(yè)CT圖像缺陷自動定位及三維分割技術(shù)，并開發(fā)完成了相應(yīng)的CT圖像處理分析軟件，本課題的研究成果對于工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量檢測和維修檢查具有一定的實用價值。論文的主要工作概括如下1針對二維CT切片圖像，結(jié)合分形理論提出了一種基于分形維數(shù)的缺陷自動定位算法。通過計算分塊圖像分形維數(shù)，設(shè)定分形維數(shù)閾值，最終完成對缺陷區(qū)域的定位。實驗證明該方法能有效、準(zhǔn)確地完成缺陷自動定位。2針對三維圖像切片序列，研究了一種結(jié)合數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)和OTSU的缺陷三維分割算法，通過對切片圖像序列的逐層有效分割，準(zhǔn)確地提取三維缺陷體。對模擬固體火箭發(fā)動機(jī)切片序列的分割實驗，驗證了該方法的有效性。3針對三維圖像體數(shù)據(jù)，研究了一種基于改進(jìn)K均值聚類的圖像三維分割算法，結(jié)合一種初始聚類中心自動生成算法，避免了傳統(tǒng)K均值聚類算法需要人工選擇初始聚類中心的問題。該算法充分利用三維圖像的整體信息，可獲得更加精確的缺陷體分割結(jié)果。

簡介：混凝土結(jié)構(gòu)由于施工不當(dāng)和外力作用，及其建筑材料性質(zhì)的影響，造成內(nèi)部結(jié)構(gòu)的介質(zhì)隱患。混凝土結(jié)構(gòu)中的介質(zhì)隱患主要有蜂窩空洞、裂縫和局部不密實。由于這些缺陷，使混凝土結(jié)構(gòu)的不完整，從而導(dǎo)致其抗壓抗拉強(qiáng)度和耐久性嚴(yán)重降低。因此需要對工程現(xiàn)場中混凝土構(gòu)件進(jìn)行快速檢測，對保證工程建設(shè)的安全具有重要意義。目前混凝土無損檢測方法主要有回彈法、沖擊回波法和雷達(dá)法。這些方法在檢測過程中各具弊端，受限于探測混凝土表面質(zhì)量情況，不能反映混凝土介質(zhì)內(nèi)部情況、儀器比較昂貴且受鋼筋的影響較大，現(xiàn)場探測不好展開以及對于尺度較小的介質(zhì)隱患分辨率較低。超聲波法檢測可以有效的解決這些問題，此類方法因具有極強(qiáng)的穿透力、較高的分辨率、檢測設(shè)備簡單、極易操作的特點，因此在檢測成本上以及后期數(shù)據(jù)反演效果方面較其他方法有很大的優(yōu)勢。本文首先對已知模型進(jìn)行數(shù)值模擬。基于數(shù)值模擬計算所得結(jié)果，提取相關(guān)波場快照，初步研究超聲波在混凝土結(jié)構(gòu)中的傳播規(guī)律。從波場快照中可以得出，超聲波在設(shè)置有不同地質(zhì)隱患的混凝土介質(zhì)中顯現(xiàn)出明顯的傳播差異。其次本文又通過數(shù)值模擬來研究觀測系統(tǒng)對超聲波CT成像分辨率的影響，在設(shè)置相似的數(shù)值模擬模型、布置不同的觀測系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，通過對比CT圖得出適合混凝土無損檢測的最佳觀測系統(tǒng)，研究得知實測階段盡量采用多種觀測系統(tǒng)相互比較對比、相互印證得出結(jié)論。文中做了超聲波CT探查混凝土中夾層、空洞缺陷的數(shù)值模擬研究，得到超聲CT圖其收斂性較好，較清晰地反映出異常區(qū)的位置和尺寸。最后應(yīng)用數(shù)值模擬和物理模型試驗相結(jié)合的方法，相互解釋相互指導(dǎo)，結(jié)果表明超聲CT在實測階段可行性較高且具有良好的分辨率。最后論文也指出了超聲CT在混凝土無損檢測方面存在的不足及今后的研究方向，文中所做的物理模型因其尺寸較小且所設(shè)置的介質(zhì)隱患種類較少，因而檢測效果雖好但不具有一定代表性。實際工程中混凝土結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且體型較大，其實際探測效果還有待于進(jìn)一步的實驗研究。

簡介：針對椎弓根螺釘置入成功率較低、手術(shù)時間較長等問題，本文提出了一種CT圖像的脊柱椎弓根螺釘置入自動路徑規(guī)劃方法。該方法首先將CT機(jī)采集到的CT圖片進(jìn)行相關(guān)處理，主要包括圖像的導(dǎo)入，圖像的邊緣檢測，邊緣檢測的過程主要應(yīng)用CANNY算子進(jìn)行，經(jīng)過處理后可以得到邊緣輪廓較清晰的CT圖像，方便接下來在軟件中對圖像中椎骨的處理。路徑擬合則為椎弓根螺釘置入路徑的形成提供了理論基礎(chǔ)。通過這一系列處理可以提高圖像的特征，增加螺釘路徑自動確定的準(zhǔn)確性。在經(jīng)過處理后將處理過的圖片通過MIMICS軟件進(jìn)行三維模型的搭建工作，經(jīng)過軟件得到模型后，劃定螺釘?shù)娜肷鋮^(qū)域，確定椎弓根螺釘?shù)膫溥x路徑集，然后，對路徑集進(jìn)行優(yōu)化，在這過程中主要進(jìn)行了對錯誤路徑進(jìn)行濾除、對濾除后的螺釘備選置入路徑進(jìn)行安全性評估。在對進(jìn)行評估后得到了符合安全性的椎弓根螺釘置入路徑集。之后對備選路徑的長度分別進(jìn)行評估，并分別進(jìn)行詳細(xì)的比較。得到最優(yōu)的置入路徑，在得到最優(yōu)路徑后再計算置入路徑的水平角度以及置入路徑與矢狀面的夾角。同時在螺釘半徑的確定過程中，為了保證螺釘能夠安全、穩(wěn)定的置入到椎弓根中，不給椎體造成傷害，引入了安全常數(shù)C確保選出的螺釘路徑能夠更加安全的置入到椎體中，給安全性判斷提供了更加有利的保障。并輸出角度便于醫(yī)生在手術(shù)過程中進(jìn)行參考。為手術(shù)的成功提供必要的保障。通過軟件平臺對本方法進(jìn)行了實驗驗證，同時對本方法得出的數(shù)據(jù)與軟件測量的數(shù)據(jù)進(jìn)行了對比，并與LEE法進(jìn)行了對比。通過以上的實驗方法可以說明本問所提出的方法具有較好的穩(wěn)定性，得到的椎弓根螺釘?shù)闹萌肼窂捷^為安全。本方法具有很好的性能，為手術(shù)的合理實施提供了理論依據(jù)。

簡介：點擊查看更多微納CT控制系統(tǒng)研制.pdf精彩內(nèi)容。

簡介：點擊查看更多基于Android平臺的CT圖像可視化顯示方法及實現(xiàn).pdf精彩內(nèi)容。

簡介：國家自然科學(xué)基金面上項目51474139、山東省重點研發(fā)計劃項目2016GSF120002、青島市科技計劃項目166252NSH資助分類號分類號TD745TD745密級級公開UDCUDC單位代碼單位代碼1042104244學(xué)位論文基于顯微基于顯微CT技術(shù)的煤體微觀孔隙結(jié)構(gòu)技術(shù)的煤體微觀孔隙結(jié)構(gòu)構(gòu)建及低壓水滲流構(gòu)建及低壓水滲流數(shù)值模擬數(shù)值模擬白若男白若男申請學(xué)位級別申請學(xué)位級別碩士學(xué)位碩士學(xué)位專業(yè)專業(yè)名稱稱安全科學(xué)與工程安全科學(xué)與工程指導(dǎo)教師姓名指導(dǎo)教師姓名程衛(wèi)民職稱稱教授周剛副教授山東科技大學(xué)二○一七年六月一七年六月ESTABLISHMENTOFCOALMICROPESTRUCTURESIMULATIONONTHESEEPAGERULESOFLOWPRESSUREWATERBASEDONMICROCTTECHNOLOGYADISSERTATIONSUBMITTEDINFULFILLMENTOFTHEREQUIREMENTSOFTHEDEGREEOFMASTEROFPHILOSOPHYFROMSHONGUNIVERSITYOFSCIENCETECHNOLOGYBYBAIRUONANSUPERVISPROFESSCHENGWEIMINASSOCIATEPROFESSZHOUGANGCOLLEGEOFMININGSAFETYENGINEERINGJUNE2017

簡介：目的評價雙源CT雙能量掃描肉眼定性、NIC定量及肉眼定性結(jié)合NIC定量三種方法分別對支架腔內(nèi)再狹窄的診斷準(zhǔn)確性。方法使用西門子第二代雙源CT掃描機(jī)對2015年11月～2016年12月于蘭州大學(xué)第一醫(yī)院行冠狀動脈支架植入術(shù)后復(fù)診的88例冠心病患者進(jìn)行雙能量掃描，最終納入86名受試者，共152枚支架，其中男70名，女16名，年齡4076歲，平均6084±943歲。首先，采用5分半定量法對圖像質(zhì)量進(jìn)行評估，并通過SPEARMAN等級相關(guān)分析其影響因素；其次，以選擇性冠狀動脈造影結(jié)果為金標(biāo)準(zhǔn)，分別計算出肉眼定性分析、NIC定量分析及兩者結(jié)合診斷冠狀動脈支架內(nèi)再狹窄的敏感度、特異度、陽性似然比、陰性似然比、陽性預(yù)測值、陰性預(yù)測值及診斷準(zhǔn)確度，同時運(yùn)用X2檢驗分別比較上述三種方法與金標(biāo)準(zhǔn)間差異；最后，采用X2檢驗比較肉眼定性分析、NIC定量分析及兩者結(jié)合診斷冠狀動脈支架再狹窄的各項準(zhǔn)確性指標(biāo)之間有無區(qū)別；所有統(tǒng)計學(xué)分析均通過SPSSSTATISTICSVERSION210及MEDCALC軟件進(jìn)行處理，P結(jié)果1掃描所得86幅冠狀動脈CT血管造影的圖像質(zhì)量評分范圍為1～4分，平均186±078分。2在金標(biāo)準(zhǔn)評定的152枚支架中，未見狹窄支架75枚，占4934％；輕微狹窄支架29枚，占1908；輕度狹窄支架17枚，占1118；中度狹窄支架7枚，占460；重度狹窄支架13枚，占855；完全閉塞支架11枚，占724。其中，屬顯著性狹窄（狹窄程度≥50）支架共31枚，占2039。3肉眼定性分析共檢出未見狹窄支架103枚（6776）、輕微狹窄支架13枚（855）、輕度狹窄支架11枚（724）、中度狹窄支架3枚（197）、重度狹窄支架13枚（855）、閉塞支架9枚（592）；其中，屬顯著狹窄支架25枚，占1645。診斷冠狀動脈支架腔內(nèi)顯著性狹窄的敏感度、特異度、陽性似然比、陰性似然比、陽性預(yù)測值、陰性預(yù)測值及診斷準(zhǔn)確度分別為6774、9669、2049、033、84、9213、9079，與選擇性冠狀動脈造影所得結(jié)果的差異無統(tǒng)計學(xué)意義；4NIC定量分析檢出顯著性狹窄支架27枚（1776），無顯著性狹窄支架125枚（8224）。診斷冠狀動脈支架腔內(nèi)顯著性狹窄的敏感度、特異度、陽性似然比、陰性似然比、陽性預(yù)測值、陰性預(yù)測值及診斷準(zhǔn)確度分別為5806、9256、781、045、6667、8960、8553，與選擇性冠狀動脈造影所得結(jié)果的差異無統(tǒng)計學(xué)意義；5肉眼定性結(jié)合NIC定量分析共檢出顯著性狹窄支架35枚（2303），無顯著性狹窄支架117枚（7697）。診斷冠狀動脈支架腔內(nèi)顯著性狹窄的敏感度、特異度、陽性似然比、陰性似然比、陽性預(yù)測值、陰性預(yù)測值及診斷準(zhǔn)確度分別為8387、9256、1128、017、7429、9573、9079，與選擇性冠狀動脈造影所得結(jié)果的差異不具有統(tǒng)計學(xué)意義；6肉眼定性分析、NIC定量分析及兩者結(jié)合評價冠脈支架術(shù)后支架腔內(nèi)顯著性狹窄的各項準(zhǔn)確性指標(biāo)之間的差異均不具有統(tǒng)計學(xué)意義。結(jié)論1雙源CT雙能量掃描所得圖像能將支架的植入位置以及管腔內(nèi)的充盈程度明顯清楚的展示出來，并能夠較準(zhǔn)確的對支架再狹窄進(jìn)行分度、分級，明確再狹窄的原因及累及范圍；2雙源CT雙能量掃描可得到清晰的碘分布圖，通過測量支架內(nèi)碘含量，較大程度的提高了其診斷支架再狹窄的敏感度，但因其高假陽性導(dǎo)致特異度有所下降；3雙源CT雙能量掃描初步實現(xiàn)了CT對支架再狹窄的定量分析，并為支架腔內(nèi)斑塊性質(zhì)分析以及心肌缺血判斷的定量分析奠定了堅實的基礎(chǔ)。

簡介：隨著CT的飛速發(fā)展，計算機(jī)斷層掃描技術(shù)無論是在算法原理的研究方面，還是在實際的臨床應(yīng)用方面，都取得了驚人的成績，成為最具潛力、最準(zhǔn)確的檢查方法之一。在臨床診斷中，雖然CT檢查得到了廣泛的認(rèn)可，但是當(dāng)X射線照射到生物機(jī)體時，由于輻射導(dǎo)致機(jī)體發(fā)生病變，會對其造成不同程度的傷害，有關(guān)CT掃描中X射線對患者的輻射問題，引起了人們的廣泛關(guān)注與重視。因此，越來越多的學(xué)者開始研究低劑量CT（LOWDOSECT）掃描技術(shù)。低劑量CT的圖像重建問題，本質(zhì)上是一個噪聲抑制問題。低劑量CT重建的主要方法有對投影數(shù)據(jù)的降噪處理和基于統(tǒng)計的迭代重建算法。由于濾波反投影重建算法對噪聲敏感，降低輻射劑量會導(dǎo)致重建圖像質(zhì)量下降，噪聲增多。相比濾波反投影重建算法，在噪聲較多的條件下，基于統(tǒng)計的迭代重建技術(shù)能夠獲得高信噪比的重建結(jié)果，大幅降低CT掃描的輻射劑量。本文在闡述了CT重建的原理及經(jīng)典算法的基礎(chǔ)上，主要針對低劑量CT的噪聲模型以及基于統(tǒng)計迭代的低劑量CT重建算法進(jìn)行了研究，主要工作如下1首先闡述了CT重建算法的數(shù)學(xué)原理及物理基礎(chǔ)；然后重點研究了CT重建的幾類經(jīng)典算法，包括濾波反投影重建算法、代數(shù)迭代重建算法。濾波反投影重建算法具有重建速度快的優(yōu)點，可以滿足實時性，但由于對噪聲和偽影較為敏感，對輻射劑量的降低存在一定的限制。代數(shù)迭代重建算法由于沒有充分考慮低劑量CT噪聲模型及其統(tǒng)計特性，收斂時間長，精度差，不能很好的抑制噪聲，從而該算法沒有得到廣泛應(yīng)用；最后根據(jù)X射線的光子特性，分析了低劑量CT重建過程中的噪聲模型，為后面對統(tǒng)計迭代重建算法的研究奠定了基礎(chǔ)。2針對低劑量CT重建圖像由于過度的量子噪聲產(chǎn)生退化的問題，基于統(tǒng)計重建算法，本文提出了應(yīng)用于圖像域的一種新的懲罰加權(quán)最小二乘重建算法，來解決低劑量CT重建過程中的噪聲問題。首先通過分析偏微分方程及PM擴(kuò)散模型的發(fā)生機(jī)理，針對傳統(tǒng)的擴(kuò)散模型只考慮圖像梯度的缺點，提出一種改進(jìn)的擴(kuò)散算子，然后對傳統(tǒng)PWLS算法的代價函數(shù)進(jìn)行了改進(jìn)，通過引入各向異性擴(kuò)散算子，使得算法可以根據(jù)圖像固有特征，自適應(yīng)地調(diào)整其平滑程度，使得算法可以既能有效抑制重建圖像的條形偽影，又能保護(hù)重建圖像的邊緣與細(xì)節(jié)。3在統(tǒng)計迭代重建算法中，最大似然期望最大（MLEM）算法由于充分考慮了成像過程中的物理模型，以及觀察數(shù)據(jù)的統(tǒng)計特性，還有一個很重要的特點就是它的非負(fù)性，使其在實際中得到了廣泛的應(yīng)用。本文將雙邊濾波的思想和模糊數(shù)學(xué)理論相結(jié)合，提出一種新的擴(kuò)散模型，應(yīng)用于傳統(tǒng)MLEM重建算法，來達(dá)到抑制噪聲的效果。實驗結(jié)果表明，在低劑量CT噪聲較多的條件下，本文的算法依然能夠重建出質(zhì)量較優(yōu)的圖像。