过程层析成像传感器配置的仿真研究

对过程层析成像传感器配置进行了模拟研究，分析了传感器尺寸、阵列间距和传感器扫描步进角度对重建图像质量的影响。根据滤波反投影法重建了图像，并给出了相应的成像结果，绘出了空间图像误差曲线，分析了传感器配置各因素对重建图像质量的影响。     

抽样间距和投影数对卷积滤波法图像重建质量的影响

利用卷积反投影算法对图像进行重建时，要降低成本，提高成像效率，就必须选取合理的抽样间距和投影数，作者在分析抽样间距和投影数对图像重建质量影响时发现，在噪音比较大的情况下，抽样间距过小，会使重建图像的质量下降，而投影数的变化对重建图像质量的影响则相对较小。     

CMOS图像传感器电路噪声分析

从基本电路原理出发,分析了采用互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器获取图像的基本噪声来源,以及各噪声源的基本特性及其对输出图像的影响,讨论了不同系统结构CMOS图像传感器的图像噪声表现与相应噪声消除以及提高图像质量的系统解决方案,并进行了仿真验证.     

单光子发射断层成像的奇异值分解重建算法

为了抑制单光子发射断层成像(SPECT)中噪声的影响,提高重建图像的质量和定量精度,应用奇异值分解(SVD)方法进行图像重建。对人体胸腔模型进行Monte-Carlo模拟计算,生成三维SPECT系统传输矩阵和模拟投影图像,求解系统传输矩阵的广义逆矩阵。在有噪声情况下,存在最佳保留奇异值数目,使重建图像质量达到最优。最佳保留奇异值数目的不同体现了噪声的差异。与常规重建方法进行比较,SVD重建算法具有更好的噪声抑制和重建图像质量,是一种值得关注的SPECT图像重建算法。     

图像合成在超声兰姆波层析成像中的应用

在兰姆波层析成像中, 由于数据采集系统结构的局限性,致使所得数据不完全,从而引起重建图像的质量下降.图像合成是一种重要的增强图像信息的方法.将图像合成技术引入兰姆波层析成像中,在不同换能器布置方式下对含缺陷板材进行采样,并利用联合迭代重建(SIRT)算法重建缺陷,然后使用均值合成、平方根均值合成和几何均值合成法分别对所获得的图像进行合成.实验结果显示,合成之后的图像视觉上更接近于缺陷的真实形状,而通过对图像质量参数的定量化分析进一步证实了合成之后的图像质量得到显著改善.     

基于共轭梯度的工业 CT 图像重建

为了保证不完全投影数据的重建图像质量,通过共轭梯度法对工业CT图像进行重建.通过对模拟数据和实际工件断层扫描数据进行图像重建,估计了算法的有效性.结果表明,与最速下降法相比,此算法适用于不完全投影数据的图像重建,在保证重建图像拟合度的同时,大大提高了重建速度.     

厚管壁电容层析成像图像重建算法

探讨了适合厚管壁条件下的电容层析成像图像重建算法.针对厚管壁管道内几种不同流型,分别采用LBP算法、Landweber迭代算法和BP神经网络对8电极电容传感器进行成像重建计算.结果表明:在厚管壁情况下,LBP算法重建的图像质量很差;Landweber迭代算法在层流下的重建效果好于核心流和环状流;而BP神经网络算法可以有效重建管道内的介质分布,但对于没有训练到的任意流型,其重建效果不够理想.     

电容层析成像系统重建图像质量评价方法探讨

提出了使用多参数即图像形心点空间位置误差和面积误差的方法，在仿真环境下对电容层析成像系统的重建图像质量进行评价，给出了图像形心点空间位置误差的计算模型．仿真结果表明，该法比目前常用的单参数评价重建的图像质量更科学合理．     

一种改进的多帧图像超分辨率重建算法

文中构建了超分辨率重建图像的一般框架.在对图像模糊的不确定性和复杂性作一定限制条件下,讨论采用最小二乘方规整化方法重建除运动外其它因素引起降质的低分辨率图像;并进一步提出了采用改进的递归最速下降迭代算法实现多帧图像的超分辨率重建.计算机模拟结果表明,该方法具有较好的重建图像质量.     

SPECT投影模型与准直器模糊效应校正

SPECT(s ing le photon em iss ion com pu ted tom ogr-aphy)断层图像重建算法的重要因素之一是投影模型的选取。讨论了二维重建常用的δ模型、线模型和带模型,并研究了三维准直器空间响应特性的建模方法以校正准直器模糊效应。基于Jaszczak和Shepp-Logan两组标准图像研究了不同投影模型对断层重建结果的影响,对重建图像分辨率、归一化均方误差、对比度-噪声比和重建时间等指标进行了比较。结果表明在二维重建算法中采用带模型可以达到最佳的重建效果。采用三维准直器模型可以有效校正准直器模糊效应并进一步提高图像质量,但重建时间有所增加。     

CMOS数字图像传感器研究进展

CMOS图像传感器已从无源和有源像素结构发展到数字图像传感器(DPS),数字图像传感器是CMOS图像传感器的发展方向,DPS的优势在于可把整个图像系统集成在一块芯片上,构成单芯片成像系统,从而降低成本,节约系统功耗,改善成像质量.片上集成模数转换器(ADC)是CMOS图像传感器的关键部件,重点分析和比较了三类不同集成方式:芯片级、列级和像素级的原理、性能和特点.介绍了目前国内外数字图像传感器的发展现状及其未来的发展趋势.     

CCD辐射图像三维温度场可视化重构

针对燃烧室回流区三维辐射空间在CCD(Charge coupled device)靶面的辐射图像分析局限于二维温度场计算,以及在三维温度场重构过程中摄像机安装台数受限问题,提出了二维矩形线性插值虚拟CCD探测器安装算法,解决了现场安装CCD探测器个数的受限和滤波后投影算法因投影数少导致的三维重构误差问题.通过对已知的CCD探测器和虚拟CCD探测器采集二维图像获取的投影数据进行滤波反投影得到燃烧室回流区深度方向辐射强度场分布,在此基础上,采用实验校正的双波长比色测温公式得到温度场分布,实现了燃烧室回旋区深度温度场分布的在线监控.实验室小型煤气实验表明,该算法是可行的,达到了燃烧室回流区工况在线监测的要求,为进一步研究燃烧室燃烧效率和稳定性奠定了基础.     

有源像素CMOS图像传感器非均匀性研究

有源像素CMOS图像传感器在许多领域有着重要的应用,但其非均匀性问题影响着成像质量,非均匀性控制一直是器件研发过程中需要重点考虑的问题之一。在分析CMOS图像传感器的工作原理的基础上,对非均匀性的来源及其表现形式进行了深入的分析,提出了3套不同层次的均匀性优化设计方案,分别从像素级、列级、芯片级三个不同的角度来评价非均匀性问题。研究结果对于设计高均匀性的图像传感器具有指导意义。     

CMOS图像传感器在光电自动跟踪系统中的应用

结合CMOS图像传感器ADCS-2121在全自动便携式太阳辐射计中的应用介绍了CMOS图像传感器在光学系统定位中的具体应用,并与传统的采用四象限探测器作为光斑探测器进行了比较。结果表明,此种方法具有定位精度高、可自由规定零点等优点,且根据需要规定CMOS图像传感器表面的跟踪范围,具有很好的应用性。     

CCD和CMOS图像传感器性能比较

简单介绍了CCD(电荷耦合器件)与CMOS图像传感器的结构,并对二者的性能特点进行了比较。对他们的现状和发展趋势进行了分析,说明了CCD图像传感器和CMOS图像传感器之间存在的长期竞争。     

Electromagnetic tomography (EMT): image reconstruction based on the inverse problem

Starting from Maxwell's equations for inhomogeneous media, nonlinear integral equations of the inverse problem of the electromagnetic tomography (EMT) are derived, whose kernel is the dyadic Green's function for the EMT sensor with a homogeneous medium in the object space. Then in terms of ill-posedness of the inverse problem, a Tikhonov-type regularization model is established based on a linearization-approximation of the nonlinear inverse problem. Finally, an iterative algorithm of image reconstruction based on the inverse problem and reconstruction images of some object flows for simplified sensor are given. Initial results of the image reconstruction show that the algorithm based on the inverse problem is superior to those based on the linear back-projection in the quality of image reconstruction.     

图像传感器与声音传感器耐辐照实验

高辐照环境下的监测技术与传统监测技术有很大的不同,对传感器、放大电路以及传输电缆的耐辐照性能有很高的要求．通过对半导体器件的辐射效应的研究以及对比实验发现,动圈式声音传感器的耐辐照性能高出CMOS图像传感器几个数量级,对核设施运行时所产生的音频信号进行故障诊断提供了有力的硬件支持．     

波导全息指纹图像传感器实验研究

为解决传统的光电指纹图像传感器尺寸、重量和功耗过大的缺陷 ,提出了一种新型基于波导全息元件、光纤束及 CMOS图像传感器等微光学器件的指纹图像传感器。介绍了波导全息指纹图像传感器中的波导全息元件、成像系统及计算机接口部分设计制作原理。实验研究的结果表明仪器中微光学元件的应用显著地降低了尺寸、质量和功耗 ,使指纹图像传感器更易于集成和应用 ,波导全息指纹图像传感器还能获取更高质量的指纹图像