图像处理层析成像课件

theimageprocessing-3DimageacquisicionContents第八节三维层析成像1第九节高分辨率层析成像2LOGO层析成像层析成像技术是借鉴医学CT，根据射线扫描，对所得到的信息进行反演计算，重建被测范围内岩体弹性波和电磁波参数分布规律的图像，从而达到圈定地质异常体的一种物探反演解释方法。根据所使用的地球物理场的不同，层析成像又分为弹性波层析成像和电磁波层析成像。弹性波和电磁波走时层析成像主要指的是速度层析成像，利用的是摄像在岩土体介质中的走时，电磁波吸收系数层析成像利用的则是电磁波能量被介质吸收后的场能LOGO三维层析成像常见的应用层析成像是通过对象形成图像的平面部分,没有物理切片法,该方法可以直接扩展生成完整的三维图像是否由物理切片、光学切片,或传统的层析重建,这些方法都不是真正的3d数据集。区别的是,在每幅图像的像素平面为正方形,但随着他们扩展为三个维度作为探测器,他们不一定成为立方体。平面之间的距离,或深度分辨率,不是一样的像素大小或平面的分辨率。事实上,很少有这些方法有深度分辨率,甚至接近横向分辨率。一些技术,如物理或光学切片有更差的深度分辨率。其他如次级离子质谱计有深度分辨率,远胜于横向分辨率的图像。这为3d图像表示有深刻的影响,对于图像处理,特别是三维结构测定。LOGO三维层析成像真正的三维成像与层析重建是可能的。对象代表了一个三维数组的立方体素,和个人投影集成为二维数组。每个投影是一个点,并且被看作是一个锥形束几何。一组视图方向必须包括方向移动的平面和三维的,被两个极地的角度。这并不一定需要旋转对象与两种不同的极角,因为使用锥束成像几何提供了不同角度的投影线,就像一扇束几何的确在两个维度。得到的最佳重建与一系列的角度所覆盖的三维方向尽可能统一地。LOGO三维层析成像图38。公司注册的PET和MRI扫描LOGO提供了利用精密旋转,

重建的质量取决于一致性的旋转中心。

人工制品重建体素可以显著,特别是在平行于轴和南北两极附近的样本。

单轴旋转的方法是最常用于x射线、中子伽马射线层析成像,或因为样品可能会相当大,晶粒较小,这样的距离辐射必须经过样品是相同的在每个方向。在轴向方向改善分辨率可以获得使用螺旋扫描,样品旋转移动时在轴向方向。图39。几何体积成像使用径向投影得到旋转样品对单轴。LOGO在螺旋扫描,这个标本是当它转动时提出,以便多个视图在不同角度测量吸收通过体素。图40。LOGO图42。最佳的三维重建是可能当一系列的三维投影使用,通过旋转样品大约两个轴。LOGO图48。透射电子显微镜图像的单腺病毒粒子

图49。重建的腺病毒粒子从许多传输图片。LOGO图50。图的路径被压力和剪切波地震,揭示信息密度沿路径穿过地核和地幔,间断的位置

图51。计算机x线断层照片的地幔,显示岩石密度(光色是热、光岩石正在上升)。LOGO高分辨率层析成像医学断层具有典型的分辨率约1微米,这是适合其目的,放射科医生通常感到舒适与一系列的平面部分图像在标准化的方向,他们被训练识别正常和异常特征;但有相当大的兴趣在应用真正的三维层析成像研究微观结构的各种材料,包括金属、陶瓷、复合材料和聚合物,以及更大的工业组件。电脑断层的高分辨率，不同物体对射线的吸收和透过率不同，即使是小于1%的密度差异也可以区分出来这包括确定粒子的数量或变量的任意形状在体积和拓扑的网络或孔隙结构,控制液体的渗透性材料。这些信息只能由拥有完整的3d数据设置,有合适的分辨率和理想情况下的三体素来决定LOGO高分辨率层析成像1微米的分辨率已经演示了使用同步加速器是一个非常好的x射线源分辨率约10微米是可能的使用更容易获得来源,如微焦点x光管。过滤这样的来源产生特定于元素成像也是可能的锥束几何是适合这种类型的微观结构成像,因为它提供了放大的结构。LOGO高分辨率层析成像图为一个锥形束成像系统。投影图像放大的比例是b:a。可达到的分辨率是有限的,由光斑尺寸的x射线源。放大倍数是严格几何,因为x射线不折射的镜头,但可达高达100:1LOGO高分辨率层析成像图54一个2维投