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[期刊] 林业科学
[作者]
刘涛 李光辉
【目的】提出一种基于射线分割的林木应力波断层成像算法,研究应力波在林木横截面上的信号分布情况,提高应力波断层成像精度,准确反映林木内部缺陷的位置、大小和腐朽程度。【方法】选取4株原木样本(松树、乌桕)和4株活树样本(香樟、圆柏、柳树)进行应力波断层成像试验,利用FAKOPP应力波检测仪采集样本横截面应力波数据。首先校正采集的应力波速度,绘制应力波传播射线图,对成像区域进行网格划分;然后分割每一条应力波传播射线,基于已知射线传播速度估算待分割射线上多条线段的速度,增加应力波信号量,得到改进的应力波传播射线图;最后根据改进的应力波传播射线图估算成像区域内网格单元的速度,结合图像处理方法,生成断层图像。为验证算法的可行性,使用Resistograph微钻阻力仪评估活树内部健康状况。【结果】基于射线分割的林木应力波断层成像算法能够较准确地重建4株原木样本的断层图像。使用Resistograph微钻阻力仪对活树进行多路径钻探,与阻力曲线图相比发现,基于射线分割的林木应力波断层成像算法生成的断层成像具有较高精度。【结论】基于射线分割的林木应力波断层成像算法可提高初始网格单元速度的准确性和相关性,能够实现林木内部缺陷的高精度成像,适用于林木无损检测。
关键词：
应力波 无损检测 射线分割 断层成像
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
焦治 李光辉 武夕
【目的】应力波断层成像技术已经在林木无损检测领域得到了广泛的应用,然而木材的各向异性特征以及应力波速度反演计算的误差对断层成像的精度影响较大。因此,进一步提高断层图像的准确性非常关键。【方法】根据传统的应力波速度反演原理,提出了一种基于速度误差校正的断层成像算法(ECIA)。该算法利用最小二乘QR分解法(LSQR)计算应力波在林木横截面网格单元内的速度分布,并使用误差校正机制(ECM)优化断层图像。为了评估算法的性能,分别选取了若干实验室内的原木试样及扬州市区古树进行无损检测实验,利用德国PICUS应力波
[期刊] 林业科学
[作者]
戚玉涵 徐佳鹤 张星梅 葛浙东 李早芳 周玉成
【目的】研制一套基于扇形Ｘ射线束的立木ＣＴ成像系统，将计算机层析成像技术应用于对立木的扫描，实现立木的高分辨率断层成像，便于科研人员全面、准确了解木材的内部结构与缺陷特征，为木材科学研究提供技术支撑。【方法】立木ＣＴ成像是根据木材不同构造对Ｘ射线的吸收程度不同，通过测定Ｘ射线在木材内的衰减系数，求解衰减系数值在立木断层上的二维分布矩阵，并将其变换为人眼可见的灰度图像，实现立木断层图像的成像。立木ＣＴ成像系统包括Ｘ射线源、Ｘ射线探测器、电动旋转台和中控计算机等，中控计算机作为控制处理单元对系统进行整体控制。在对立木进行扫描的过程中，Ｘ射线源与Ｘ射线探测器保持静止，被测立木置于电动旋转台的旋转中心．．．
关键词：
X射线 计算机断层扫描 立木成像
[期刊] 中国科学技术大学学报
[作者]
冯大敏 胡仁芳 王圣浩 高昆 潘志云
近年来,光栅相位衬度成像成为当前X射线成像学界的研究热点,因其与传统X光源的高度兼容性而被认为是未来临床医学无损诊断的关键技术.与现有X射线吸收衬度成像技术相比,相位衬度成像技术对软组织具有不可替代的分辨能力.基于几何投影的X射线光栅相位衬度成像技术,无损研究了本地鲫鱼的鱼体结构,利用福尔马林溶液处理样品,发现成像结果清楚地显示出鱼肠组织的结构.这是第一次利用X射线光栅相位衬度成像技术观察到鱼肠组织.
关键词：
X射线光栅相位成像 鲫鱼 信息分离
[期刊] 中国科学技术大学学报
[作者]
李法虎 关勇 熊瑛 张晓波 刘刚 田扬超
高分辨率软X射线显微成像已被广泛用于获得样品的三维结构.然而,焦深的受限问题导致样品投影图像离焦模糊,严重影响图像质量.提出了一种基于菲涅尔波带片的光学传递函数离焦图像的恢复方法.利用这种恢复方法,恢复了Siemens star测试板的离焦图像.结果表明,基于光学传递函数的恢复方法能够去除因离焦而造成模糊现象并且恢复由离焦引起的离焦图像.而且,相关的模拟说明这种方法可以真正用于解决X射线显微成像中焦深受限问题,完成样品的三维成像.
[期刊] 福建农林大学学报(自然科学版)
[作者]
岳小泉 王立海 刘泽旭 王兴龙 荣宾宾
通过对不同含水率的山杨原木试件进行检测，分析了含水率对腐朽和健康木材电阻与应力波传播速度的影响，及其对２种检测技术误差率的影响．结果表明：（１）随着含水率的提高，原木试件健康和腐朽区域的电阻均先减小后趋于平稳，但相同含水率下，腐朽区域木材电阻低于健康木材；（２）采用电阻断层成像仪检测腐朽缺陷面积的误差率随含水率的提高有差异（最大误差率为３７．８３％，最小误差率为２．４８％），含水率在３６．１３％～８１．７９％时误差较小，腐朽缺陷检测较接近真实值；（３）应力波传播速度随着木材含水率的提高先降低后趋于平稳．应力波二维图像检测腐朽缺陷面积的准确率随着含水率的变化也有差异，最大误差率为５２．６１％，最．．．
关键词：
含水率 电阻 应力波 无损检测
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
张冬 刘俊焱 薛联凤 云挺
【目的】对林木冠层图像采用ＮＣＳＰＳＯ－ＡＦＳＡ优化支持向量机（ＳＶＭ）进行图像分割，提取树干分割图，以进一步提高分割效果。【方法】对现有的小生境和交叉算子的粒子群算法（ＮＣＳＰＳＯ）进行优化，并与人工鱼群算（ＡＦＳＡ）混合，寻找最优惩罚系数Ｃ和高斯核函数中的参数γ；然后运用ＳＶＭ方法对训练样本进行综合训练，以建立最佳分类模型；最后对香樟树、马褂木和杨树的冠层图像进行分割，并与ＡＦＳＡ算法、ＮＣＳＰＳＯ算法的分割效果进行比较。【结果】ＡＦＳＡ、ＮＣＳＰＳＯ、ＮＣＳＰＳＯ－ＡＦＳＡ算法的平均运行时间分别为１７８．９０９，１５４．６６１和９７．２１３Ｓ，平均分割准确率分别为９０．８３％，９４．０８．．．
[期刊] 中国科学技术大学学报
[作者]
胡智明 杨明春 朱翔 田超
声速是表征组织的一个重要声学参数。我们开发了一种超声断层成像(USCT)系统，用于小动物器官的体外声速成像和评估。该USCT系统采用256个阵元的环形阵列换能器，并允许所有通道同时进行信号传输和接收。该方法不需要复杂的样品制备程序，测量结果准确。实验结果表明，该方法测量的离体大鼠脑、心、肝、脾、肾的声速与已发表的数据接近。这项工作展示了一种新的声速成像方法，并具有在体应用潜力。
关键词：
超声断层成像 声速度 组织表征 图像重建
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
李晓冬 王雪峰 贺鹏
现代林业研究中,有效的提取并分析图像数据中树木信息,对树木深层信息挖掘起着很重要的作用。实际上,从复杂的林业图像中准确的分割出目标植物是很多后续图像研究的关键问题之一。大津法是目前使用最为广泛的图像分割算法之一,但是由于树木图像的自然性,该方法对冠层图像临界处分割往往存在较大误差。为解决该问题,本文结合类间方差及类内聚度这两个度量值,改进大津法阈值选取目标函数,并且以银杏冠层图像为例进行分割,结果表明:(1)对于郁闭度较小的冠层图像,两种分割方法得到的分割效果较为相近;(2)对于郁闭度较大的冠层图像,本文改进方法较传统大津法可得到更好的分割效果。(3)改进法分割冠层图像是可行的。
[期刊] 林业科学
[作者]
岳小泉 王立海 王兴龙 荣宾宾 葛晓雯 刘泽旭 陈清耀
【目的】应用电阻断层成像法、应力波断层成像法和阻抗仪法对活立木树干腐朽程度进行检测和定量表征,判断3种方法的可靠性,为野外立木健康情况检测提供基础数据和理论依据。【方法】在黑龙江省哈尔滨市东北林业大学试验林场内,选取水曲柳和北京杨各25株(15株腐朽,10株健康)共50株100个截面,采用PICUS Tree Tronic型树木电阻断层成像仪、Arbotom应力波断层成像系统和Resistograph针式阻抗仪检测及木芯质量损失率估测4种方法对断面腐朽程度进行检测和定量表征。以木芯质量损失率计算的样木腐朽
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
郑泽宇 冯海林 杜晓晨 方益明
为了获得木材径切面上的缺陷形状、大小和位置,提出一种木材径切面内部缺陷成像的方法。首先,基于应力波在木材径切面上的传播规律,提出一种木材径切面上的应力波速度修正方法。将应力波速度转换为径切面上的若干个预估点的值,结合反距离加权插值(IDW)法提出一种速度修正插值(VCI)方法。最后,使用VCI方法在不同树木样本上进行了木材径切面缺陷的二维成像实验。结果表明:①VCI方法可以重建木材内部缺陷大小以及缺陷位置,缺陷成像结果与真实的缺陷情况相吻合。②对比IDW方法的成像结果, VCI方法对缺陷的大小以及缺陷形状、位置的成像结果有较大提高。③利用混淆矩阵方法对VCI与IDW方法进行定量分析表明, VCI方法的平均准确率、平均精确度和平均查全率均高于IDW方法,说明VCI方法成像效果的可行性和有效性。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
张占宽 习宝田 安静贤
该文介绍了用X射线衍射测定圆锯片表面初始残余应力的基本原理 ,并且用它对圆锯片表面的残余应力进行了测量 .实验结果证明在锯片表面切向 ,当X射线入射方向不同时 ,所测试的切向应力值有很大差别 ,而在径向这种差别很小 .这表明用X 射线测量锯片表面的应力时 ,会出现Φ分裂现象 .在固定入射方向角Φ的情况下 ,锯片表面的初始残余应力呈一定规律性 .切向为拉应力 ,径向为压应力 .将表面电解抛光 15 μm后 ,其对应点的残余应力与电解抛光前有明显不同 ,且切向应力由拉应力转为压应力 .该测试结果对以后用X 射线测试适张后锯片表面的残余应力具有重要的指导作用 .
关键词：
测量 残余应力 圆锯片 Φ分裂 X-射线
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
邢万里 邢艳秋 黄杨 曲林 尤号田
为了提高地基激光雷达(Terrestrial Laser Scanning,TLS)点云数据的单木分割精度及分割效率,以落叶期的蒙古栎人工林为研究对象,以TLS为基础数据,在三维点云数据体元化的基础上提出一种基于体元逐层聚类的单木分割算法,通过分析体元在竖直方向的z值序列准确获取单木的位置,然后利用模糊C均值算法以单木位置为初始聚类中心从最底层体元开始进行逐层聚类,最终实现样地水平蒙古栎单木分割。研究结果表明,通过分析体元在竖直方向的z值序列能准确获取单木的位置,本研究提出的单木分割算法能够实现样地水平单
[期刊] 统计与决策
[作者]
陈勇明 周勇 唐六华
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
陈宗桂 董晓军 管海辰 曾令容 张英俊 黄民江
“医学影像设备学”是医学影像技术专业的一门核心课程，在整个教学计划中，融合了多门课程的核心内容，具有承上启下的关键作用。但该门课程涉及的影像设备价格昂贵，绝大多数高校缺乏足够的资金购买以用于实验教学，导致计算机断层成像实验教学无法正常开展，限制了学生学习的积极性，虚拟仿真实验可以解决当前实验教学中出现的问题。因此，该文提出基于MATLAB的计算机断层成像系统，并设计图形用户界面（GUI），能以人机通信的方式实现对计算机断层成像的动态仿真。在实验教学过程中学生全程参与，这不仅有助于学生掌握计算机断层成像设备相关理论，还可以提高其动手操作能力。
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