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掺铈钆镓铝石榴石闪烁晶体辐照效应研究
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作者 韩恒利 王强 +6 位作者 万前银 屈菁菁 安康 陈研 肖雄 任科静 丁雨憧 《压电与声光》 北大核心 2025年第1期104-107,共4页
使用^(60)Co放射源对掺铈钆镓铝石榴石(Ce:GAGG)闪烁晶体样品进行辐照,剂量率为3×10^(5)Rad/h,辐照总剂量分别为10^(6)Rad、10^(7)Rad和10^(8)Rad。通过测试辐照前后Ce:GAGG闪烁晶体样品的透过率、相对光输出、能量分辨率及衰减时... 使用^(60)Co放射源对掺铈钆镓铝石榴石(Ce:GAGG)闪烁晶体样品进行辐照,剂量率为3×10^(5)Rad/h,辐照总剂量分别为10^(6)Rad、10^(7)Rad和10^(8)Rad。通过测试辐照前后Ce:GAGG闪烁晶体样品的透过率、相对光输出、能量分辨率及衰减时间来研究辐照效应。实验结果表明,经过10^(8)Rad辐照,晶体的透过率在450~900 nm波段无明显变化,在320 nm处降幅最大(为8.9%);晶体的光输出降低了1.47%,能量分辨率略有下降;晶体的相对光输出、能量分辨率及衰减时间等性能未发生明显改变。验证了该晶体具有良好的抗γ辐照能力,在高剂量核辐射探测领域中具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 透过率 相对光输出 能量分辨率 衰减时间 辐照损伤
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小型静态CT用多焦点X射线源电子束偏转系统研究 被引量:7
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作者 周日峰 殷一帆 +3 位作者 李富坤 石立敏 刘俊标 郑磊 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期2072-2077,共6页
第5代全静态电子束CT(EBCT)能在被检测物体、射线源和探测器均处于静止状态下完成CT扫描成像。这种EBCT成像方式既可应用于粉体材料、生物活体样品等易形变物体的CT检测,又可应用于物流包裹、在役管线等的快速CT检测。高精度的电子束偏... 第5代全静态电子束CT(EBCT)能在被检测物体、射线源和探测器均处于静止状态下完成CT扫描成像。这种EBCT成像方式既可应用于粉体材料、生物活体样品等易形变物体的CT检测,又可应用于物流包裹、在役管线等的快速CT检测。高精度的电子束偏转系统是静态CT成像多焦点射线源的关键技术之一。本文基于麦克斯韦电磁场相互作用理论,探讨了电子束在均匀磁场、小偏转角、近轴区域内的散焦、畸变及灵敏度特性,研究了影响电子束扫描系统焦点位置重复精度的物理参数及电子束在靶平面上的扫描偏转量与偏转线圈电流的线性关系。并设计、加工制作了一种小型高精度多焦点X射线的电子束偏转扫描系统,实验采用直径0.1mm标准针规电子束扫描DR投影图像序列,验证了电子束偏转系统有良好的偏转线性,偏转量正比于O点的磁场强度,而与电子束的位置等初始条件无关。实验通过电子束偏转系统控制电子束偏转扫描,获得了熔断式保险管(100μm)的250个X射线视角投影,完成了第5代全静态三维CT重建图像。 展开更多
关键词 静态CT X射线源 电子束偏转 阵列式多焦点
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基于工业CT图像重构的网格模型的全局优化方法 被引量:2
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作者 段黎明 王浩宇 +3 位作者 刘莹 赵彩虹 高建波 王彦林 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期173-177,共5页
针对用工业CT切片图像直接重构得到的网格模型质量不高的问题,提出一种不受拓扑结构限制的隐式曲面重构全局优化方法。该方法将三维表面模型用隐式函数来表示,通过模型提供的点云信息计算出隐式函数,提取等值面,实现曲面重构。针对隐式... 针对用工业CT切片图像直接重构得到的网格模型质量不高的问题,提出一种不受拓扑结构限制的隐式曲面重构全局优化方法。该方法将三维表面模型用隐式函数来表示,通过模型提供的点云信息计算出隐式函数,提取等值面,实现曲面重构。针对隐式曲面重构数据处理量大的问题,引入FFTW快速傅里叶变换来提高效率。实验结果表明,该方法能够同时实现三角网格模型的去噪、网格平滑、简化以及孔洞修补,与保特征的均匀化网格平滑算法相比,去噪效果更好,效率更高。 展开更多
关键词 工业CT 网格平滑 网格去噪 孔洞修补 特征保持
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低剂量CT图像降噪的深度图像先验的目标偏移加速算法 被引量:2
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作者 曾理 熊西林 陈伟 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第6期2188-2196,共9页
低剂量CT(LDCT)图像可大幅降低X射线辐射剂量,但存在大量噪声影响医生诊断。深度图像先验(DIP)是用随机张量作为神经网络的输入图像,以单张LDCT图像为目标进行迭代的无监督深度学习算法。但DIP方法需经过上千次的网络迭代才能得到最佳... 低剂量CT(LDCT)图像可大幅降低X射线辐射剂量,但存在大量噪声影响医生诊断。深度图像先验(DIP)是用随机张量作为神经网络的输入图像,以单张LDCT图像为目标进行迭代的无监督深度学习算法。但DIP方法需经过上千次的网络迭代才能得到最佳降噪结果,导致该方法运行速度过慢。因此,该文提出一种用于LDCT降噪的目标偏移DIP加速算法,旨在保持降噪图像质量的基础上提高运行速度。根据一个器官(如肺部)LDCT切片序列图像的相似性,该算法将以各切片分别作为目标图像对应的相互独立的网络迭代通过继承参数关联起来,在上一切片对应的网络参数的基础上更新当前切片对应的网络参数,并将当前切片对应的网络参数作为下一切片对应的网络迭代的基础;由于DIP网络的输入是固定的随机张量,与目标图像差距较大,该文利用传统降噪模型预处理后的LDCT图像作为网络输入,进一步提高网络迭代速度。实验表明,不使用传统模型预处理时,与原DIP网络运行速度相比,该文所提出的加速算法可以将迭代速度提高10.45%;当使用经过相对全变分(RTV)模型预处理的LDCT作为网络输入时,图像峰值信噪比不仅可以达到29.13,而且总迭代速度可以提高94.31%。综上所述,该文算法可在保持DIP降噪效果的基础上,大幅度提高运行速度,特别是RTV模型预处理后的CT图像作为网络输入时,对提高运行速度的效果更加明显。 展开更多
关键词 图像降噪 低剂量CT 深度学习 深度图像先验 加速算法
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铁路货车铸件DR图像的疏松缺陷快速检测 被引量:3
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作者 李小利 曾理 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1763-1773,共11页
快速有效地检测铁路货车铸件的疏松缺陷,对铁路运输安全具有重要意义。数字化X射线照相可以直接获取含有缺陷的铸件图像,成像速度快。但人工目测图像检测法不仅耗时费力容易疲劳,而且依赖于检测人员的经验。研究自动化检测方法实现图像... 快速有效地检测铁路货车铸件的疏松缺陷,对铁路运输安全具有重要意义。数字化X射线照相可以直接获取含有缺陷的铸件图像,成像速度快。但人工目测图像检测法不仅耗时费力容易疲劳,而且依赖于检测人员的经验。研究自动化检测方法实现图像缺陷的实时检测具有重要的意义。铸件图像中疏松缺陷形状复杂,可以分为树枝状、羽毛状和海绵状等,也可能是多种不同形状疏松缺陷的组合,这增加了检测识别的难度。发展基于深度学习的铸件数字化射线照相的疏松缺陷检测和识别方法。首先,对铸件数字化射线照相的原始图像进行一系列的预处理,采用引导图像滤波结合分数阶微分对图像进行增强,利用图像标注软件标注增强后的图像,得到标注数据集;然后,将标注数据和含有不同等级的疏松缺陷图像输入到YOLACT深度学习网络中,进行训练和测试。测试结果表明:该方法对单幅图像的平均检测时间为1.48 s,疏松缺陷的平均检测率为60.56%。该方法可快速检测出铸件疏松缺陷的等级和类别,为实时检测工业铸件缺陷提供一种辅助解决方法。 展开更多
关键词 铁路货车铸件 数字化射线照相 缺陷检测 图像处理 深度学习
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PBX稀疏CT投影PICCS图像重建算法
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作者 张建伟 张才鑫 +3 位作者 陈华 张韬 刘晨 刘丰林 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期464-469,共6页
为了解决CT检测高聚物粘结炸药时,传统的滤波反投影重建算法(FBP)需要采集大量投影导致检测效率低以及从不完备投影重建图像噪声大、伪影严重、细节模糊等问题,选取稀疏投影CT扫描方式提高检测效率,采用先验图像约束的压缩感知重建算法(... 为了解决CT检测高聚物粘结炸药时,传统的滤波反投影重建算法(FBP)需要采集大量投影导致检测效率低以及从不完备投影重建图像噪声大、伪影严重、细节模糊等问题,选取稀疏投影CT扫描方式提高检测效率,采用先验图像约束的压缩感知重建算法(PICCS)抑制噪声,减少伪影,利用准静态单轴压缩三氨基三硝基苯(TATB)基高聚物黏结炸药(PBX)的损伤试件验证采用的CT扫描方式和重建算法,并将完备投影集FBP重建结果与稀疏投影集联合代数重建算法(SART)、PICCS两种算法重建结果进行主观和客观的对比评价。实验结果表明,PICCS用1/3稀疏投影集重建结果与完备投影集FBP重建结果相近,在满足对检测物体缺陷和内部结构观察、判断的前提下可以提高2倍左右检测效率,而且与SART重建图像相比,PICCS重建的图像伪影少,噪声小,细节清晰。 展开更多
关键词 高聚物黏结炸药(PBX) CT重建 滤波反投影重建算法(FBP) 不完备投影 PICCS算法
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零维金属卤化物(C_(24)H_(2)0P)CuI_(2)的发光性能及X射线成像
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作者 曹思骏 王忆家 +4 位作者 安康 唐孝生 赖俊安 冯鹏 何鹏 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期568-578,共11页
闪烁体发光材料广泛地应用于医疗诊断、工业安全和无损检测领域,铜基(Cu(Ⅰ))金属卤化物作为新一代高性能闪烁体发光材料受到了研究者的广泛关注。本文采用简单的反溶剂法制备了一种新型铜基闪烁体材料(C_(24)H_(2)0P)CuI_(2)(C_(24)H_(... 闪烁体发光材料广泛地应用于医疗诊断、工业安全和无损检测领域,铜基(Cu(Ⅰ))金属卤化物作为新一代高性能闪烁体发光材料受到了研究者的广泛关注。本文采用简单的反溶剂法制备了一种新型铜基闪烁体材料(C_(24)H_(2)0P)CuI_(2)(C_(24)H_(20)P=四苯基膦)。(C_(24)H_(2)0P)CuI_(2)在414 nm蓝光激发下显示出黄色宽带发光,与典型硅基光敏传感器的最佳光谱响应范围一致,同时具有45.84%的高光致发光量子产率(Photoluminescence quantum yield,PLQY)和148 nm的大斯托克斯位移。高PLQY和可忽略不计的自吸收使(C_(24)H_(2)0P)CuI_(2)在X射线激发下表现出极佳的闪烁性能,光产额为~21000 photons/MeV,检测限低至0.869μGy/s,远低于射线测试标准5.5μGy/s。此外,(C_(24)H_(2)0P)CuI_(2)表现出极佳的热稳定性,可耐415℃的高温。由于(C_(24)H_(2)0P)CuI_(2)优异的发光性能,可以通过将其与聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane,PDMS)混合制备基于(C_(24)H_(2)0P)CuI_(2)的柔性薄膜用于X射线成像,在射线探测与成像方面具有巨大的潜力。这项工作凸显了杂化铜基碘化物可作为非常理想的X射线闪烁体,具有无毒、成本低、光产率高和热稳定性良好的多重优点,为高性能X射线成像提供了新的可能。 展开更多
关键词 Cu基金属卤化物 闪烁体 柔性薄膜 X射线成像
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保特征的自适应三角网格规范化算法
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作者 段黎明 王浩宇 +3 位作者 宋全知 赵彩虹 邵辉 孔德昭 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期109-114,共6页
为了提高基于工业CT图像重构的三角网格质量,提出了顶点调整和特征因子相结合的网格规范化算法。引入模型特征因子和局部网格质量提高程度作为网格调整的控制条件,保留原始模型的局部细节特征;采用法矢量阈值按规律递增的方式自适应控... 为了提高基于工业CT图像重构的三角网格质量,提出了顶点调整和特征因子相结合的网格规范化算法。引入模型特征因子和局部网格质量提高程度作为网格调整的控制条件,保留原始模型的局部细节特征;采用法矢量阈值按规律递增的方式自适应控制网格调整,实现不同曲率特征的自动识别。实验结果表明,与现有方法相比,该方法能更好地规范模型的三角网格,同时保留了原始模型的细节特征。 展开更多
关键词 工业CT 网格规范化 网格优化 保特征
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柴油发动机缸内进气流场的层析图像诊断法 被引量:3
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作者 张小帆 李礼夫 刘丰林 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期15-20,27,共7页
针对发动机缸内进气流场由于不可视和动态而导致其难以无损在线测量的难题,提出了柴油发动机进气流场的层析图像诊断方法.分析了运用工业计算机层析成像系统获取进气过程中的柴油发动机缸内进气流场的层析图像原理,讨论了缸内进气流场... 针对发动机缸内进气流场由于不可视和动态而导致其难以无损在线测量的难题,提出了柴油发动机进气流场的层析图像诊断方法.分析了运用工业计算机层析成像系统获取进气过程中的柴油发动机缸内进气流场的层析图像原理,讨论了缸内进气流场中的气体迹点、密度、流速及其变化在层析图像上的行为规律,研究了最大平均互信息的缸内进气系统层析图像分割预处理方法,论述了基于随机变量互信息的缸内进气流场多目标特征图像提取方法.通过单缸立式柴油机缸内进气流场的高能工业计算机层析成像诊断实验,无损和实时地获取受限空间内的气缸内流场气体迹点、密度、流速及其变化状态信息,发现了流动过程中气体与气缸、气体与气体之间相互作用而形成的层析链结构及其形态.与现有缸内进气流场的其他诊断方法相比,文中方法具有无损、在线和多维诊断的特点. 展开更多
关键词 发动机气缸 进气流场 层析图像 层析链 图像系统
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基于Retinex模型和GTV的铁路货车铸件DR图像增强 被引量:2
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作者 任雨霞 曾理 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期706-713,共8页
铁路运输已成为我国最重要的运输方式之一,铁路货车部件(摇枕、侧架等)的铸造缺陷(气孔、裂纹等)可能造成交通事故。由于铁路铸件自身的不均匀性会导致原始DR图像灰度不均,不易捕捉缺陷细节,因此需要对原始DR图像进行图像增强等操作检... 铁路运输已成为我国最重要的运输方式之一,铁路货车部件(摇枕、侧架等)的铸造缺陷(气孔、裂纹等)可能造成交通事故。由于铁路铸件自身的不均匀性会导致原始DR图像灰度不均,不易捕捉缺陷细节,因此需要对原始DR图像进行图像增强等操作检测缺陷。基于Retinex模型,同时考虑目标的光照强度和材质信息,将图像分解为光照图和反射图。基于高斯全变分(GTV)的保护图像边缘滤波器可以平滑光照图像,并且可以移除光照图的纹理细节,因此缺陷等细节就暴露在反射图中。对于铁路货车铸件的缺陷识别问题,结合Retinex和GTV方法,提出一种改进的Retinex增强模型,利用GTV和基于纹理感知的加权项对Retinex分解过程中的光照图和反射图进行正则化。此外,用交替优化算法求解该模型。最后,将能够反映图像缺陷细节的反射图作为最终增强图像。此方法得到的图像不仅保留了图像的结构信息,还明显暴露了图像的缺陷细节。实验结果表明,与其他已有的模型相比,该模型增强缺陷效果显著,此外,该模型提高了DR图像的信息熵、平均梯度等量化指标。与原图相比,增强后图像的信息熵提高了8%以上,平均梯度至少提高为原来的6倍。此方法提高了DR图像检测缺陷的能力,可以应用于铁路货车铸件等无损检测领域。 展开更多
关键词 铁路货车铸件 缺陷检测 图像增强 Retinex模型 高斯全变分
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铁路货车铸件DR图像增强的改进Retinex模型
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作者 陈敏 曾理 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期2388-2396,共9页
铁路货车部件(摇枕或侧架等)的铸造缺陷可能影响铁路运输安全,数字化X射线辐射成像(Digital Radiography,DR)可直观显示铸件内部缺陷,已广泛应用于铁路货车铸件无损检测。由于铸件厚度不均匀等原因造成原始DR图像灰度不均,不能清晰显示... 铁路货车部件(摇枕或侧架等)的铸造缺陷可能影响铁路运输安全,数字化X射线辐射成像(Digital Radiography,DR)可直观显示铸件内部缺陷,已广泛应用于铁路货车铸件无损检测。由于铸件厚度不均匀等原因造成原始DR图像灰度不均,不能清晰显示所有缺陷,需要图像增强等操作实现图像优化。Retinex方法同时考虑光强度和纹理信息,将图像分离为照度分量和反射分量,以补偿图像中的不均匀照明。相对全变分(Relative Total Variation,RTV)方法保留主结构的同时平滑小尺度的纹理和噪声。针对铸件DR图像缺陷难以识别的问题,结合RTV和Retinex相关理论,提出一个改进的Retinex优化模型,其中照度分量的内容结构和反射分量的梯度信息根据加权策略的选择受到不同惩罚,使用交替最小化方法求解模型,其次将高斯模糊后的图像作为具有平滑结构的照度分量的引导图以优化该模型。实验结果表明:与其他已有的算法相比,优化模型大幅度提高了DR图像的平均梯度、点锐度等量化指标,且图像增强效果显著。该方法改善了图像的清晰度和视觉质量,有效显示出铸件DR图像中的缺陷,可用于铁路货车部件和其工业部件的无损检测。 展开更多
关键词 铁路货车 缺陷检测 DR图像 图像增强 RETINEX
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