1 重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室ICT研究中心，重庆 400044
2 重庆大学机械与运载工程学院，重庆 400044
3 重庆大学光电工程学院，重庆 400044
针对X射线扫描得到的工业CT图像重建三角网格模型存在尖锐特征丢失、狭长三角形和三角面片数量多等问题，提出一种自适应三维网格模型重建算法。首先对图像进行预处理；其次采用八叉树结构确定体元；然后利用二次误差函数（QEF）构建自适应八叉树；最后剖分四边形生成三角网格。使用立方体数据和两组实际扫描的CT数据对所提算法的性能进行验证分析，实验结果表明：所提算法在简化网格的同时仍能保持物体的尖锐特征，减少了狭长三角形的数量。利用所提算法生成三角网格模型的简化率可达90%，简化后网格质量大于0.3的三角网格平均占比为99%，有效地提高了由工业CT图像重建三角网格模型的质量。
X射线光学 工业CT图像 三维重建 三角网格 自适应八叉树
哈尔滨理工大学自动化学院，黑龙江 哈尔滨 150080
为了解决CT图像主动轮廓分割方法对初始轮廓的敏感和分割不准确的问题，本文提出一种融合加权随机森林的自动3D椎骨CT主动轮廓分割方法WRF-AC。该方法提出加权随机森林算法和包含边缘能量的主动轮廓能量函数。首先，通过提取椎骨CT的3D Haar-like特征值训练加权随机森林获得的椎骨中心作为分割的初始轮廓，然后，求解包含边缘能量的主动轮廓能量函数最小值完成椎骨CT图像的分割。实验结果表明，本方法在相同数据集上能够更加准确、快速地分割脊柱CT图像提取椎骨部分。
3D分割 CT图像 加权随机森林 主动轮廓 3D segmentation CT images weighted random forest active contour
南京工业大学计算机科学与技术学院, 江苏 南京 211816
为改善低剂量CT图像的质量, 提出一种基于改进型Wasserstein生成对抗网络(WGAN-gp)的低剂量CT图像去噪方法。WGAN-gp在WGAN网络的基础上加入梯度惩罚项, 解决了WGAN训练困难, 收敛速度慢的问题, 进一步提高网络的性能。同时加入新感知损失度量函数, 使对人眼而言敏感的纹理信息得到保留。实验结果表明, 与目前相关的方法相比, PSNR提高了1.83 dB, SSIM表达能力增加了约3.5%, 降低了时间复杂度, 显著改善了低剂量CT图像的可视质量。
Wasserstein距离度量的对抗生成网络 低剂量CT图像 图像去噪 感知损失 WGAN-gp low-dose CT images image denoise perceptual loss
中北大学信息探测与处理山西省重点实验室, 山西 太原 030051
在土层计算机断层成像(CT)图像序列中，由于分割目标的灰度值分布不一致，为目标区域的提取带来一定的难度。为解决此类问题，建立了基于结构先验的自适应分割方法。该方法通过设定初始切片的阈值，利用图像序列之间同一结构表征对象的连续性，以目标区域的面积变化作为约束条件进行递归分割，实现CT图像的自适应分割。对分割后的目标区域进行三维重构，以实现三维可视化。结果表明，该方法适用于分割目标灰度值不一致的图像序列，计算量小且能够精确地分割成千上万层图像中的目标。
图像处理 CT图像 自适应 先验结构信息 递归分割 三维可视化 激光与光电子学进展
2016, 53(11): 111006
1 电子科技大学 航空航天学院, 成都 611731
2 成都理工大学 管理科学学院, 成都 610059
3 中国工程物理研究院 应用电子学研究所, 四川 绵阳 621900
4 电子科技大学 数学科学学院, 成都 611731
采用国内自主开发的高分辨率显微CT设备, 对岩芯样本进行图像采集, 运用数字图像分析方法获得图像中的岩芯孔隙目标, 并以此为基础重建三维模型。然后基于分形理论, 分别从二维图像和重建的三维模型角度计算孔隙的分形维数。最后, 再采用基于多孔介质的分形模型对岩芯孔隙分形特征进行验证, 得出岩芯的二维分形维数和三维分形维数之间的差值均值为1.000 3, 最大偏差为0.004, 很好地满足多孔介质分形模型中关于二维和三维分形维数的关系。
显微CT图像 岩芯孔隙 分形维度 多孔介质模型 micro-CT images core pore fractal dimension fractal model of porous medium 强激光与粒子束
2015, 27(5): 059003
1 电子科技大学 航空航天学院, 成都 611731
2 电子科技大学 数学科学学院, 成都 611731
3 中国工程物理研究院 应用电子学研究所, 四川 绵阳 621900
针对目前基于工业CT图像的岩心孔隙计算中都采用局部自定义区域数据的问题,提出了一种基于岩心图像全部数据的孔隙率计算方法。其中,岩心目标的准确提取是该方法的关键。研究了图像中岩心目标与周边噪音的结构和位置关系,并以此为依据提出了一种工业CT图像的岩心目标提取算法。然后以CT图像中的岩心目标为数据源,通过目标内的孔隙像素与目标像素之比来计算单张图像的岩心孔隙率。而针对岩心的序列CT图像,则通过计算每张图像的孔隙率均值来获得该岩心的孔隙率。最后,以一岩心样本的CT序列图像为例,说明所提方法的准确性和有效性。
岩心孔隙率 工业CT图像 岩心目标提取 噪音 core porosity industrial CT images core target extraction noises 强激光与粒子束
2014, 26(3): 034008
1 电子科技大学 航空航天学院, 成都 611731
2 西南交通大学 现代工业培训中心, 成都 610031
首先介绍了基于工业CT的反求工程技术的基本原理和基本步骤。然后分别从基于曲面分割和基于体素分割这两条基本工业CT的反求技术路线，就近年来国内外相关技术的研究进展，进行了阐述、分析和总结。同时，以一实例来展现两条技术路线的反求结果。最后，对基于工业CT的反求工程技术在实际应用中尚未有效解决的问题进行描述和未来的发展进行了展望。
工业CT 反求工程 三维重构 曲面分割 体素分割 industrial CT images reverse engineering 3D reconstruction surface segmentation volume segmentation
上海理工大学 光电信息与计算机工程学院,上海200093
为了实现计算机辅助诊断,解决自动化CT图像处理的问题,文中提出一种肺实质分割的算法。采用求直方图峰值间极小值的方法获取最优阈值,实现图像分割;在此基础上,采用空间滤波以及连通域标记法去除干扰得到肺实质区域。结果表明该方法能实现肺实质分割,解决了肺结节检测的预处理问题。
肺实质分割 连通域标记 CT图像 掩模 lung parenchyma segmentation connected components labeling CT images mask
