双能计算机层析成像(CT)投影分解是双能CT预处理重建算法的关键步骤,在采用迭代算法求解双能投影积分方程组时,迭代初值的选择对迭代的收敛性影响很大。为了解决双能投影积分方程组迭代求解的初值选择问题,提出一种优化迭代算法。该算法在计算双能基材料投影查找表以及进行系统标定时,依据高低能投影数据的数值范围,设置一定的步长,按照高低能投影值的大小依次求解对应的基材料投影,并以上次的收敛结果作为下次迭代的初值。结果表明,该优化迭代算法有效改善了迭代的收敛性,提高了双能CT系统标定的效率,验证了算法的有效性。

针对传统的红外与可见光图像融合方法计算复杂度高、运行机制过于机械的问题,提出一种基于剪切波变换(ST)与量子理论(QT)模型的红外与可见光图像融合方法.该方法利用ST 优越的图像信息捕捉性能对源图像进行多尺度多方向分解;其次,采用QT 理论针对低频子带图像和一系列高频子带图像进行融合;最后,采取ST 反变换获得最终融合结果图像.

以核桃果皮为原料, 以氯化锌为活化剂, 采用正交设计, 马弗炉加热法制备了核桃果皮基活性炭, 并对所得活性炭进行表征, 测定了不同实验条件下制备的核桃果皮基活性炭的得率、 比表面积和碘吸附值, 对最优条件下制备的活性炭进行了孔径分析、 红外光谱分析, Boehm法测定其表面酸性基团含量等。实验结果表明: 以氯化锌为活化剂制备核桃果皮基活性炭的最佳工艺参数分别为: 活化温度600 ℃, 活化时间1 h, 氯化锌浓度50%, 粒径大小为60目。最优条件下制备的活性炭比表面积达到1 258.05 m2·g-1, 中孔率为32.18%, 说明核桃果皮可以制备出比表面积高的优质活性炭, 不但实现了农业废料的资源化, 还解决了农业废料污染的问题, 同时提供了廉价的吸附剂, 对于开辟活性炭原料的新来源具有重要意义。

为了精确测量X射线CT成像系统的投影旋转中心坐标，校准投影几何坐标系，消除由其定位误差引起的CT图像伪影，在概述现有方法优缺点的基础上，分析推导了两个引理：“质点扫描一圈，其投影地址的积分为零”以及“任意两质点扫描投影正弦线的交点坐标之和为零”。依据上述引理，设定合适阈值对扫描得到的正弦图进行二值化分割，根据分割结果得到所有穿过物体射线的投影地址，计算这些投影地址的均值获得了投影旋转中心的坐标。实验结果表明，该方法能够高精度地测量投影旋转中心，有效地提高旋转中心校正后的重建图像质量，重复测量精度为0.08个像素。

双能CT成像技术在医学和安检领域应用广泛, 可分为真双能成像和伪双能成像两种类型。针对真双能成像中存在的正弦图空间位置不匹配的问题, 提出了一种高低能正弦图快速配准方法。该方法利用相关系数来检测高低能正弦图投影角度方向的相对位移。针对二维相关系数计算量大的问题, 采用对正弦图横向左半部分或者右半部分进行横向投影的方法获取一维信号。并设计了一维相关系数的快速计算方法, 同时提出了一种快速求相关系数最大值的数值算法来检测一维信号的位移, 进而得到高低能正弦图的相对位移, 完成正弦图的配准。实际实验结果验证了算法的有效性。

X射线双能计算机层析成像(CT)技术是安全检查领域一种重要的材料探测与识别手段。双能CT投影分解是双能CT预处理重建算法的核心内容和关键步骤。针对现有投影分解算法的不足，提出了一种基于投影匹配的双能CT投影分解算法。依据系统能谱和基材料线性衰减系数曲线，通过求解投影积分方程组建立高低能投影查找表。对于给定的高低能投影，在查找表中寻找最佳匹配点，进而获取基材料分解投影。该算法避免了现有算法复杂的迭代优化过程，简化了系统的标定过程，分解精度取决于查找表的设定步长。相对现有算法该算法有实现过程简单、易于并行计算的优点。仿真实验结果验证了算法的有效性。