电子直线加速器X射线焦点尺寸及稳定性测量仪研制

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作者 李奉笑 刘成峰 +3 位作者 钟国威 杨润 安康 周日峰 《核技术》 北大核心 2025年第12期21-30,共10页

电子直线加速器X射线焦点的尺寸和位置稳定性对无损检测成像质量有重要影响,是决定X射线成像空间分辨率的主要因素之一。传统IEC 62976:2021标准推荐的“三明治”法测量过程复杂,且无法快速重复测量焦点位置稳定性。提出了狭缝平移扫描... 电子直线加速器X射线焦点的尺寸和位置稳定性对无损检测成像质量有重要影响,是决定X射线成像空间分辨率的主要因素之一。传统IEC 62976:2021标准推荐的“三明治”法测量过程复杂,且无法快速重复测量焦点位置稳定性。提出了狭缝平移扫描法来测量电子直线加速器X射线焦点尺寸和稳定性,并研制了测量仪,集成了机械扫描运动系统和高能X射线探测与采集系统等部分。该测量仪在不同型号和能量的电子直线加速器上进行了检测实验,实验结果表明:相对于“三明治”法,本测量仪速度快、重复性好,不仅能测量焦点尺寸,还可动态监测焦点位置变化,实现焦点稳定性测量。该测量仪对准确测量和评估电子直线加速器X射线焦点尺寸,提升无损检测成像质量具有重要意义。 展开更多

关键词 电子直线加速器 焦点尺寸 稳定性 测量仪器

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回转体零件内部误差工业CT图像测量

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作者 江逸君 刘泽新 +3 位作者 刘学栓 龙超 段黎明 蔡玉芳 《光学精密工程》 北大核心 2025年第4期557-567,共11页

针对回转体零件内部误差测量难题,利用工业CT无损、可检测内部结构的优势,由工业CT图像实现了回转体零件内部误差的测量。首先,计算回转体轴线参数,并将轴线参数和罗德里格公式引入区域生长法中,提升了三维点云分割精度。然后,建立几何... 针对回转体零件内部误差测量难题,利用工业CT无损、可检测内部结构的优势,由工业CT图像实现了回转体零件内部误差的测量。首先,计算回转体轴线参数,并将轴线参数和罗德里格公式引入区域生长法中,提升了三维点云分割精度。然后,建立几何模型的目标函数,采用最小二乘线性拟合获得几何模型的初始参数,进一步采用Levenberg-Marquart非线性拟合求解几何模型的最优参数。最后,根据建立的几何模型计算零件内部的形位误差。实验结果表明,本文提出的点云分割方法精度优于其他方法;表面重建方法相比RANSAC算法稳定性更好;形位误差计算精度相比商用VG软件精度更高,圆柱度提高8.5%,同轴度提高21.1%,垂直度提高4.1%,圆锥公差计算结果都在设计值范围内,满足误差测量工程需求。 展开更多

关键词 计算机断层成像 点云分割 表面重建 误差测量

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高效率的三角网格模型保特征简化方法 被引量：32

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作者 段黎明 邵辉 +2 位作者 李中明 张桂 杨尚朋 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期460-468,共9页

部分三角网格模型因数据量庞大而导致其不便于存储、分析和显示,本文提出了一种结合网格精细化方法的三角形折叠网格简化算法以解决此问题。首先通过3^(1/2)网格细分法确定待折叠三角形三个顶点的修正坐标,并根据修正坐标初步确定折叠... 部分三角网格模型因数据量庞大而导致其不便于存储、分析和显示,本文提出了一种结合网格精细化方法的三角形折叠网格简化算法以解决此问题。首先通过3^(1/2)网格细分法确定待折叠三角形三个顶点的修正坐标,并根据修正坐标初步确定折叠点位置,然后引入折叠点的拉普拉斯坐标和原三角形法向信息来更新折叠点位置,最后由三角形折叠后该区域的体积误差和被折叠三角形的平展度共同确定折叠代价,从而使网格优先从较为平坦和特征点较少的区域开始依次进行三角形折叠简化。对多个模型进行了实验测试和数据分析,结果表明该方法能够有效精简网格数据,与3个不同类型的简化方法相比,该方法的简化效率最高,而且能有效保持原网格模型的几何特征并控制简化三角形的质量。 展开更多

关键词 网格简化 三角形折叠 拉普拉斯坐标 3(1/2)细分法

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基于线框模型的锥束CT几何参数校正方法 被引量：6

4

作者 王珏 葛敏雪 +1 位作者 蔡玉芳 向前 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期177-184,共8页

锥束CT几何参数偏差会导致重建图像畸变或图像模糊。针对工程实际中锥束CT系统初装和应用中的几何参数偏差与漂移,提出了一种改进的基于线框模型的几何参数测量与校正方法。通过对探测器两次不同径向位置的线框模型投影图像进行分析和处... 锥束CT几何参数偏差会导致重建图像畸变或图像模糊。针对工程实际中锥束CT系统初装和应用中的几何参数偏差与漂移,提出了一种改进的基于线框模型的几何参数测量与校正方法。通过对探测器两次不同径向位置的线框模型投影图像进行分析和处理,计算出源-探测器距离及源-旋转中心距离,并确定探测器纵向位置;通过对模型在两次互为180°的投影图像分析,确定探测器横向位置;在此基础上,根据模型参数及其投影图像的测量值求解其他几何参数;最后,用物体投影数据进行带参数重建,获得校正后的重建图像。实验结果表明,该方法能精确求解各几何参数偏差,通过校正可有效减少图像伪影,其主要参数探测器绕其法线旋转角的测量精度可达到0.03°,探测器沿其行和列方向的平移测量精度分别可达到0.03和0.06 pixel,其抗噪性好精度高。同时,该方法降低了对模型安装精度的严格要求,有较高工程实用价值。 展开更多

关键词 锥束CT 几何参数 线框模型 FDK算法 几何校正

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长石砂岩对酸性环境的腐蚀劣化响应 被引量：5

5

作者 周斌 张东明 +2 位作者 许江 程亮 李嘉欣 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期165-173,共9页

为了揭示酸性环境对岩石的腐蚀劣化效应,利用CT图像处理技术分析经酸性水域浸泡后长石砂岩的细观组分及结构变化,并利用岛津AGI–250伺服材料试验机开展单轴压缩试验,观察其力学参数劣化情况。试验结果表明:经酸性水域处理后,长石砂岩... 为了揭示酸性环境对岩石的腐蚀劣化效应,利用CT图像处理技术分析经酸性水域浸泡后长石砂岩的细观组分及结构变化,并利用岛津AGI–250伺服材料试验机开展单轴压缩试验,观察其力学参数劣化情况。试验结果表明:经酸性水域处理后,长石砂岩试件其总体密度降低、分布趋向均一化,局部区域生成了更高密度的矿物成分;次生孔隙增多,试件外部孔隙变化可直观看到,内部孔隙变化可通过最小外接矩形像素面积直接反映;抗压强度、弹性模量、峰值应变最大下降量分别达34.092%,22.016%和13.705%,且反映砂岩强度参数的劣化度相对较高,应变参数的劣化度相对较低;酸性水域中H+浓度充足时,砂岩在酸性溶液中主要以溶解反应为主,H+浓度降低到一定程度后,正长石和斜长石溶解的同时可生成其他自生矿物,当H+消耗殆尽后,反应主要以水解的方式进行。通过将CT图像处理技术运用于经酸性水域处理后砂岩的力学特性变化机理分析,为研究类似岩石等非均质材料的组成及性质提供一种新思路和新方法。 展开更多

关键词 长石砂岩 酸性水域 CT图形处理 力学特性 劣化规律

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基于Hessian矩阵和支持向量机的CT图像裂纹分割 被引量：18

6

作者 邹永宁 张智斌 +1 位作者 李琦 余浩松 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期2517-2527,共11页

工业CT裂纹分割是工业CT图像处理中的一项关键技术,而CT图像中的伪影、噪声等干扰会对裂纹分割带来极大的困扰。为了提高CT图像中裂纹的分割精度,本文通过分析CT图像中裂纹的特征,提出了结合Hessian矩阵和支持向量机的CT图像裂纹识别与... 工业CT裂纹分割是工业CT图像处理中的一项关键技术,而CT图像中的伪影、噪声等干扰会对裂纹分割带来极大的困扰。为了提高CT图像中裂纹的分割精度,本文通过分析CT图像中裂纹的特征,提出了结合Hessian矩阵和支持向量机的CT图像裂纹识别与分割的方法。首先采用基于Hessian矩阵的多尺度滤波方法提取CT图像中的线状结构并对提取的线状结构进行对比度增强;然后利用图像像素点灰度在空间的分布规律提取线状结构图像的纹理特征信息;再使用基于径向基函数的支持向量机训练裂纹识别分类器;进而使用训练好的模型定位测试图像中裂纹所在的方块区域;最后使用自动阈值分割算法得到CT图像中的裂纹。实验结果表明,结合Hessian矩阵和支持向量机的分割方法能够抑制图像中非目标区域,提高了算法的抗干扰性,对裂纹子图像识别的准确率可达94.5%,具有实际的工程应用价值。 展开更多

关键词 图像分割 工业CT图像 裂纹识别 HESSIAN矩阵 支持向量机

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基于投影图像特征匹配的微纳CT焦点漂移校正 被引量：4

7

作者 蔡玉芳 贾琳琳 +1 位作者 王珏 葛敏雪 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期38-46,共9页

微纳CT射线源焦点热漂移是影响图像清晰度的重要因素之一。通过理论和仿真实验分析了射线源焦点漂移对图像清晰度的影响。利用实际微纳CT系统,实验发现焦点漂移主要是缓慢热漂移,漂移量与X射线源功率正相关,且焦点漂移具有一定随机性。... 微纳CT射线源焦点热漂移是影响图像清晰度的重要因素之一。通过理论和仿真实验分析了射线源焦点漂移对图像清晰度的影响。利用实际微纳CT系统,实验发现焦点漂移主要是缓慢热漂移,漂移量与X射线源功率正相关,且焦点漂移具有一定随机性。据此,提出一种基于投影图像特征匹配的焦点漂移校正方法。首先,在实际CT扫描后快速采集少量参考投影,根据实际CT投影和参考投影自适应特征匹配结果求取特定角度下的焦点漂移量;其次,采用样条插值获取CT扫描过程所有的焦点漂移量;最后,根据焦点漂移量修正实际投影数据,重建得到校正后的图像。实验表明,该方法定位精度高,可大幅度减少图像畸变,图像清晰度提高近10%。 展开更多

关键词 微纳CT 焦点漂移 特征匹配 漂移校正 图像清晰度

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基于遗传算法的三角网格折叠简化 被引量：11

8

作者 段黎明 杨尚朋 +2 位作者 张霞 任华桥 沈宽 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期1489-1496,共8页

针对处理大数据量的三角网格模型会给计算机带来较大压力的问题,本文提出了一种基于遗传算法的三角形折叠简化方法。先求取三角形重心,用重心的三个坐标值与初始化的三个步长进行计算,得到新点坐标,重复多次得到顶点种群,利用遗传算法... 针对处理大数据量的三角网格模型会给计算机带来较大压力的问题,本文提出了一种基于遗传算法的三角形折叠简化方法。先求取三角形重心,用重心的三个坐标值与初始化的三个步长进行计算,得到新点坐标,重复多次得到顶点种群,利用遗传算法求取适应度值最小点,修正后得到最优折叠点,最后依照简化误差对三角形排序并根据输入的简化比进行折叠简化。本文方法的适应度函数采用简化误差和三角形规范化系数之商。采用本文方法对花朵和瓶子的三角网格模型进行简化,体积变化率分别为0.010 6%和0.2%,规范化系数分别提高了11.0%和4.56%,优于其他方法。实验结果表明本文方法在有效简化模型的同时,既能保形又能提升三角形的质量。 展开更多

关键词 网格简化 三角形折叠 遗传算法 三角形质量

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自适应窗口形状的中值滤波 被引量：30

9

作者 邹永宁 姚功杰 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期3028-3039,共12页

中值滤波去除噪声的同时,难免出现含有线形图像的边缘轮廓信息跟随丢失的情况。为了达到滤除图像噪声最大化,有用信息损失最小化的目的,根据图像边缘特征选择或设计了适当大小和形状的窗口来进行中值滤波等操作。一方面,创新性地提出将H... 中值滤波去除噪声的同时,难免出现含有线形图像的边缘轮廓信息跟随丢失的情况。为了达到滤除图像噪声最大化,有用信息损失最小化的目的,根据图像边缘特征选择或设计了适当大小和形状的窗口来进行中值滤波等操作。一方面,创新性地提出将Hough变换应用到车轮裂缝CT图像的滤波窗口形状的选择上,针对单一方向轮廓的图像,利用Hough变换检测出裂缝的方向,从而采用与裂缝形状相应的窗口对裂缝进行有针对性滤波,将该方法与传统方法进行了对比实验,并将60层滤波后切片图像堆栈得到了三维图像;另一方面,针对含有多个方向轮廓的图像,为了进一步改善滤波效果,提出根据像素梯度设计斜向滤波器,对多方向的线对进行滤波,数据显示经改进方法滤波后图像的峰值信噪比(PSNR)较传统的中值滤波提高了4~6,结构相似性(SSIM)提高了1%~2%左右,最后用683层荞麦切片CT图堆栈得到三维图像,对比滤波前后图像,可知该方法滤波效果良好。 展开更多

关键词 中值滤波 窗口形状 有针对性滤波 霍夫变换 像素梯度

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基于密度的进化算法的机械产品选配方法 被引量：5

10

作者 段黎明 涂玉林 +2 位作者 李中明 罗雪清 任华桥 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2020年第2期312-319,共8页

针对机械产品多目标多质量要求下的选择装配问题,提出一种基于密度的多目标进化算法(DMOEA)的选择装配方法。考虑零件尺寸链与尺寸的关联关系,以选配成功率和装配精度为优化目标构建多目标多质量要求下的选配模型。使用自然数编码,以一... 针对机械产品多目标多质量要求下的选择装配问题,提出一种基于密度的多目标进化算法(DMOEA)的选择装配方法。考虑零件尺寸链与尺寸的关联关系,以选配成功率和装配精度为优化目标构建多目标多质量要求下的选配模型。使用自然数编码,以一个零件尺寸值序号的随机序列作为配对编码的基因,并采用个体聚集密度定义适应度函数,利用DMOEA对多目标选配问题进行求解,实现了多目标多质量要求下的选配优化。开发出基于DMOEA的零件选配系统,应用于某公司产品,验证了所提方法的可行性与有效性。 展开更多

关键词 选择装配 多目标进化算法 装配质量 个体聚集密度 机械产品

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精密气浮转台励磁电流矢量控制 被引量：2

11

作者 王福全 周智勇 +2 位作者 张军 朱世涛 段黎明 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期66-73,共8页

为实现精密气浮转台精准定位和低速平稳运行的同时降低硬件成本,针对精密气浮转台轻载、低摩擦的特点,提出了一种无需电流反馈的励磁电流矢量控制策略。该策略基于矢量控制思想,令d-q坐标系下转矩电流趋于零,转台电机旋转动力主要依靠... 为实现精密气浮转台精准定位和低速平稳运行的同时降低硬件成本,针对精密气浮转台轻载、低摩擦的特点,提出了一种无需电流反馈的励磁电流矢量控制策略。该策略基于矢量控制思想,令d-q坐标系下转矩电流趋于零,转台电机旋转动力主要依靠励磁电流;设计了速度观测器,通过观测转速变化对转矩电流进行力矩补偿,以提高伺服系统动态响应能力和扩大低速控制范围。对比常规三环伺服系统,该策略没有电流闭环回路,无需高精度电流反馈,节约了硬件成本。理论研究表明:励磁电流越大,转台抗扰性越强;实验结果表明:在低成本硬件平台上,力矩补偿后转台运动跟踪误差≤2.87″,均方根误差≤1.51″。该方法能在低成本硬件平台上,实现精密气浮转台定位精度高、速度平稳性好的要求。 展开更多

关键词 气浮转台 励磁电流 矢量控制 低速控制

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全帧CCD探测器CT扫描数据读出与拖影校正研究 被引量：1

12

作者 安康 吴石琳 +4 位作者 杜宇 段晓礁 李汶芳 周日峰 王珏 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期2203-2213,共11页

以光纤耦合全帧CCD方式制作的X射线探测器在实验室高精度X射线CT扫描中广泛应用。由于X射线的强穿透特性,全帧CCD探测器通常工作在无快门模式,图像拖影是该模式下必定存在的伪影。本文针对全帧CCD探测器CT扫描图像拖影校正进行研究,提... 以光纤耦合全帧CCD方式制作的X射线探测器在实验室高精度X射线CT扫描中广泛应用。由于X射线的强穿透特性,全帧CCD探测器通常工作在无快门模式,图像拖影是该模式下必定存在的伪影。本文针对全帧CCD探测器CT扫描图像拖影校正进行研究,提出了非曝光行校正法校正投影图像拖影,避免了利用暗像元校正法校正投影图像拖影时可能会带来的条形伪影;针对动态曝光CT扫描,设计了基于辐射屏蔽的投影图像感兴趣区域快速读出模式,通过降低电荷转移时间有效抑制投影图像拖影的产生,提高探测器有效信号动态范围。实验结果表明:应用非曝光行校正法能有效校正投影图像拖影、提高投影图像质量;采用投影图像感兴趣区域快速读出模式可有效解决动态曝光CT扫描图像拖影校正难题。 展开更多

关键词 全帧CCD 非曝光行 感兴趣区域 行转移拖影 等待读出拖影

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基于深度学习的铸件CT图像分割算法 被引量：10

13

作者 赵恩玄 何云勇 +2 位作者 沈宽 刘杰 段黎明 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期176-184,共9页

针对现有方法分割弱边缘铸件CT图像难度大、精度低、鲁棒性差的问题,提出一种融合残差模块与混合注意力机制的U型网络分割算法(AttRes-U-Nets)。该算法以U-Net网络为基础,首先构建深度残差网络ResNets作为算法的编码网络,解决传统U-Net... 针对现有方法分割弱边缘铸件CT图像难度大、精度低、鲁棒性差的问题,提出一种融合残差模块与混合注意力机制的U型网络分割算法(AttRes-U-Nets)。该算法以U-Net网络为基础,首先构建深度残差网络ResNets作为算法的编码网络,解决传统U-Net网络特征提取能力不足的问题;然后,引入改进后的混合注意力机制,突出分割目标区域与通道的特征响应,提高网络灵敏度;最后,将Focal loss与Dice loss结合为一种新损失函数FD loss缓解样本不平衡带来的负面影响。使用120阀体数据集对算法性能进行验证,实验结果表明,本文算法对铸件分割的像素准确率(PA)和交互比(IoU)分别达到98.72%和97.40%,优于传统U-Net算法与其他主流语义分割算法,为弱边缘分割提供了新思路。 展开更多

关键词 CT图像分割 深度学习 U-Net 残差网络 CBAM

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基于工业CT的零件内外曲面形位误差分析 被引量：12

14

作者 杨晗 谭川东 +2 位作者 盛晋银 司磊 段黎明 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期230-238,共9页

针对具有复杂内腔结构零件的内部曲面形位误差分析困难的问题,提出了一种基于工业CT技术的零件复杂内腔的形位误差分析方法。首先,使用工业CT对零件进行扫描并重建为测量STL模型。然后将设计IGES模型离散为STL模型与测量STL模型进行配... 针对具有复杂内腔结构零件的内部曲面形位误差分析困难的问题,提出了一种基于工业CT技术的零件复杂内腔的形位误差分析方法。首先,使用工业CT对零件进行扫描并重建为测量STL模型。然后将设计IGES模型离散为STL模型与测量STL模型进行配准。其次,利用设计IGES模型作为引导,判定测量STL模型中的点和IGES模型各曲面的归属,自动分割测量STL模型中的所有曲面。最后,选取设计IGES模型的曲面并对曲面对应的点云簇进行形位误差分析。选取百万级测量点云的阀体模型进行实验,完整地分割点云模型所有曲面,选择任意曲面进行形位误差分析,测得选定内部曲面的圆柱度为1.11 mm、平面度为0.61 mm、平行度为1.92 mm。本文方法只需输入零件测量STL模型和零件设计IGES模型,再选取设计IGES模型待测曲面就可以自动地完成零件内外曲面的形位误差分析。 展开更多

关键词 计算机断层成像 点云曲面自动分割 误差分析 点云配准

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高分辨率CCD辐射探测器串扰校正 被引量：3

15

作者 周日峰 胡小龙 +3 位作者 唐杰 谢东洋 刘瑜川 安康 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1105-1113,共9页

近年来出现的新型闪烁体与科学级CCD图像传感器耦合的高分辨辐射探测器,对提高Micro-CT等高分辨成像系统的空间分辨率、信噪比、图像质量等有重要意义,具有广泛的应用前景。但新型闪烁体如Gd_(3)Al_(2)Ga_(3)O_(12)等发光传输的各向同... 近年来出现的新型闪烁体与科学级CCD图像传感器耦合的高分辨辐射探测器,对提高Micro-CT等高分辨成像系统的空间分辨率、信噪比、图像质量等有重要意义,具有广泛的应用前景。但新型闪烁体如Gd_(3)Al_(2)Ga_(3)O_(12)等发光传输的各向同性特性,给μm尺寸的CCD像元带来了严重的串扰噪声,导致辐射探测器系统空间分辨率的实际值与理论值相差甚远。本文理论分析了高分辨率CCD辐射探测器串扰产生的物理机理,提出了利用蒙特卡罗EGSnrc仿真和Zemax光学仿真工具理论计算探测器系统像元间的串扰率函数(CTF),再以CTF为卷积核,通过Lucy-Richardson反卷积运算对实际投影数据进行串扰校正,用双丝型像质计进行验证实验。实验结果表明,本方法可有效校正探测器串扰噪声,对改善探测器系统的调制传递函数和提高空间分辨率等有明显的效果。 展开更多

关键词 辐射探测器 Gd_(3)Al_(2)Ga_(3)O_(12)闪烁体 CCD图像传感器 探测器串扰校正

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基于电子束扫描阵列微焦点射线源的倒置结构Micro-CT成像研究 被引量：3

16

作者 周日峰 唐杰 +2 位作者 胡小龙 谢东洋 刘瑜川 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期2374-2381,共8页

倒置几何结构CT成像系统理论上具有扫描视场大、图像信噪比好、锥束伪影小等优点,但其多焦点、稀疏角的扫描模式亦会带来投影数据截断、稀疏和局部数据冗余等问题。本文利用电子束扫描阵列微焦点射线源和高分辨率小面积探测器等构建了... 倒置几何结构CT成像系统理论上具有扫描视场大、图像信噪比好、锥束伪影小等优点,但其多焦点、稀疏角的扫描模式亦会带来投影数据截断、稀疏和局部数据冗余等问题。本文利用电子束扫描阵列微焦点射线源和高分辨率小面积探测器等构建了一种新型高分辨率、大视场的倒置几何结构Micro-CT实验系统(IG-Micro-CT)。针对该系统多焦点、稀疏角扫描模式下的投影数据截断和稀疏等特点,提出一种图像先验约束的全变分正则化SART迭代CT图像重建算法。首先通过仿真实验对图像重建算法进行了验证,并对阵列微焦点数量、旋转扫描分度数量等扫描参数进行优化,最后在IG-Micro-CT实验系统上获得了高分辨的Micro-CT测试图像。实验结果表明,本文提出的算法适用于IG-Micro-CT系统,解决了投影数据截断、稀疏采样和局部数据冗余带来的条状等伪影问题,并验证了IG-Micro-CT这种新型成像方式的可行性。 展开更多

关键词 MICRO-CT 倒置几何结构CT 电子束扫描阵列微焦点射线源 CT图像重建

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基于深度学习模型融合的铸件缺陷自动检测 被引量：26

17

作者 杨珂 方诚 段黎明 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期150-159,共10页

针对目前铸件缺陷检测漏检率高的问题,提出一种基于深度学习模型融合的铸件缺陷检测方法。首先对Faster RCNN网络进行改进,利用特征金字塔结构改进特征提取网络模块,实现多尺度的特征融合,完成铸件缺陷的特征提取;然后,基于ROI Align对... 针对目前铸件缺陷检测漏检率高的问题,提出一种基于深度学习模型融合的铸件缺陷检测方法。首先对Faster RCNN网络进行改进,利用特征金字塔结构改进特征提取网络模块,实现多尺度的特征融合,完成铸件缺陷的特征提取;然后,基于ROI Align对网络中的ROI池化层进行改进,将IOU分数引入NMS算法判定过程;再将改进后的网络与Cascade RCNN以及YOLOv3进行融合;最后进行实验研究,验证了融合模型能够有效降低铸件缺陷的漏检率。实验结果表明,将感兴趣区域池化改进后,在Faster RCNN模型中的缺陷召回率提升了1.73%,在本文网络模型中的缺陷召回率提升了4.08%;采用模型融合的方法在不考虑分类准确度的情况下,整个模型的缺陷识别率达到95.71%,与单个模型相比,在保证铸件缺陷检测准确率的同时,提高了缺陷检测的召回率,满足了工业应用的要求。 展开更多

关键词 缺陷检测 深度学习 模型融合 铸件

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基于邻层数据匹配的工业CT图像生成G代码方法 被引量：5

18

作者 谭川东 何泳江 +2 位作者 罗雪清 方诚 段黎明 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期265-274,共10页

针对目前工业CT图像转换为3D打印G代码方法效率低的问题,提出一种基于邻层数据匹配的工业CT图像直接转换成G代码的方法。首先采用Canny算子提取工业CT图像的轮廓,然后处理轮廓分叉问题,实现邻层间几何信息数据匹配,其次进行邻层间轮廓... 针对目前工业CT图像转换为3D打印G代码方法效率低的问题,提出一种基于邻层数据匹配的工业CT图像直接转换成G代码的方法。首先采用Canny算子提取工业CT图像的轮廓,然后处理轮廓分叉问题,实现邻层间几何信息数据匹配,其次进行邻层间轮廓插值以满足3D打印层间厚度要求,从而避免"阶梯效应",最后通过填充编码得到用于3D打印的G代码。使用本文提出的方法,轮毂CT图像转换为G代码的时间为10.5 s,耗时远小于其他间接转换方法;3D打印出的轮毂无"阶梯效应",平均尺寸误差率为0.25%。实验结果表明,该方法不涉及中间格式,转换效率高,转换误差与传统方法相当,适用于具有复杂内腔结构的零件。 展开更多

关键词 工业CT图像 3D打印 G代码 邻层数据匹配 轮廓插值

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一种锥束CT动态Bowtie的蒙特卡罗模拟研究（英文） 被引量：1

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作者 冯绪杨 伍伟文 +2 位作者 朱慧杰 余海军 刘丰林 《CT理论与应用研究（中英文）》 2018年第3期315-328,共14页

在CT中,前置于患者的衰减器("Bowtie滤波器"或"Bowtie")被用来减少患者所受的辐射剂量和帮助满足探测器的动态范围,同时Bowtie也能提高CT图像质量。传统的静态滤波器对调制X射线能力有限,我们之前提出了一种能够有... 在CT中,前置于患者的衰减器("Bowtie滤波器"或"Bowtie")被用来减少患者所受的辐射剂量和帮助满足探测器的动态范围,同时Bowtie也能提高CT图像质量。传统的静态滤波器对调制X射线能力有限,我们之前提出了一种能够有效调制X射线的动态Bowtie滤波器。本文使用蒙特卡罗模拟方法设计和研究提议动态Bowtie滤波器。首先,建立了一个仿真框架,包括一个目标试样和一个由反射靶生成的多能谱射线源。接着,一个设计试样被用来辅助设计针对于目标试样的动态Bowtie滤波器。最后,我们分别从没有Bowtie滤波器和带有动态Bowtie滤波器两种模式中,模拟获得两个试样的投影数据并进行分析研究。结果显示,在设计的动态Bowtie作用下,到达探测器的X射线动态范围明显减小、X射线光子通量一致性很好,并且动态Bowtie可以减小辐射剂量和提高CT图像质量。 展开更多

关键词 计算层析成像 锥束 动态Bowtie 蒙特卡罗仿真

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一种提取可展网格曲面的新方法

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作者 孔德昭 谷明辉 +1 位作者 杨尚朋 段黎明 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2018年第7期2189-2192,共4页

为了解决目前处理可展曲面方法中存在的不足,提出了一个提取可展网格面片的新方法。首先利用高斯曲率提取可展网格面片;接着对分割得到的层可展区域进行微分几何上的直纹面的拟合;然后根据拟合的直纹面方程来判断是否可展;最后根据每种... 为了解决目前处理可展曲面方法中存在的不足,提出了一个提取可展网格面片的新方法。首先利用高斯曲率提取可展网格面片;接着对分割得到的层可展区域进行微分几何上的直纹面的拟合;然后根据拟合的直纹面方程来判断是否可展;最后根据每种可展类型的直母线性质来判定可展类型。获得的可展面片中包括连续柱面和连续锥面,而传统方法无法获得;另外,确定获得面片的可展类型便于下一步网格处理。与已有方法相比,此方法更具有可行性和优越性。 展开更多

关键词 网格提取 分类 可展曲面 高斯曲率 拟合 直纹面 微分几何

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