收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于Micro-CT的麦粒显微图像采集及三维重建研究

李德伟  
【摘要】:粮食安全是我国社会和谐、经济稳定、经济持续发展的一个重要前提。传统的针对粮粒害虫的检测方法有许多不足之处,如主观性太强、不易发现隐蔽性害虫等。近年来,国内外学者应用各种新型检测技术对粮粒害虫检测进行了较为深入的研究,但无法实现对粮粒内部卵及低龄幼虫的自动检测。Micro-CT成像技术通过成像系统扫描可获取粮粒的高分辨率立体信息,分析粮粒内部显微结构的变化,实现粮粒内部害虫的早期自动检测。本文重点对麦粒Micro-CT图像采集、麦粒的Micro-CT图像重建及麦粒的三维可视化三部分进行研究。本文主要工作内容如下:构建麦粒长轴定向的多籽粒固定装置,使麦粒在扫描时固定在中心位置并保持合适的姿态。利用Micro-CT图像采集系统,当X射线阳极电压为55 k Vp、电流为72?A、滤过器为AL、积分时间为200ms时,分别在米象产卵后的第3、9、17、22、28天,采集卵期、低龄幼虫期、高龄幼虫期、蛹期和成虫期侵染麦粒投影图像。选取麦粒厚度为1-6mm立体图像数据中同一位置的灰度立方体进行分析,结果表明随着麦粒厚度增加,灰度立方体灰度值逐渐减少,麦粒对比度逐渐降低。采集麦粒长轴与旋转台面成0°、45°、90°的投影图像,分析其旋转角度与成像效果之间的关系,结果表明麦粒整体对比度也会随着麦粒长轴与旋转台面的夹角增加而增加。以Shepp-Logan头模型为对象,分别利用滤波反投影法、代数迭代重建算法、联合代数重建算法和统计迭代重建算法实现了头模型的仿真与重建。在不完全投影数据的情况下,利用FDK算法、SART算法、MLEM算法进行重建,结果表明SART算法重建获得的图像质量较好,可清晰的反应出麦粒内部信息,MLEM算法重建迭代收敛速度较快,图像质量优于FDK算法重建结果,但次于SART算法。在完全投影数据下,FDK算法重建图像效果最好。在FDK算法中利用混合滤波函数对麦粒投影数据进行重建,结果表明混合滤波函数法获得了对比度更高、噪声更少的麦粒切片图像。对麦粒切片进行分割、形态学操作、滤波等处理后获得了适用于三维可视化的麦粒二维切片图像。采用高斯低通滤波器对三维数据数据进行平滑处理并利用phone模型进行灯光设置优化,实现了基于MC算法的可视化,结果表明在MATLAB平台上利用MC算法实现可视化可以较好地还原麦粒内部结构。在Mimics平台上实现了麦粒的三维可视化,利用分割后填充的方法去除了内部空腔及部分裂纹等干扰因素,结果表明Mimics平台可以对麦粒内部结构模型进行处理,获取麦粒内部特征信息。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前19条
1 姜永生;于燕燕;;一种适用于小视野的快速精确重建算法[J];东北大学学报(自然科学版);2012年12期
2 王振天;张丽;邢宇翔;康克军;;统计重建算法综述[J];CT理论与应用研究;2007年04期
3 卢建宇,韦钰;合成孔径超声衍射CT付里叶域插值重建算法的研究[J];中国医学影像技术;1988年01期
4 薛慧亮;韦钰;;反射模扇形束入射衍射CT的重建算法[J];南京工学院学报;1988年04期
5 张芳;张权;崔学英;董婵婵;刘祎;孙未雅;白云蛟;桂志国;;基于小波和非局部的全变差中值先验重建算法[J];计算机工程与设计;2015年08期
6 惠苗;;螺旋锥束精确重建算法优化[J];三明学院学报;2012年04期
7 马永波;陈龙;王国胤;聂能;黎龙;;基于有限状态机的一种事件重建算法[J];计算机应用研究;2007年06期
8 夏靖波,魏颖,陆增喜,褚改霞;基于最大熵电容成象图象重建算法的研究[J];控制与决策;2000年04期
9 伍晓平,谷士文,费耀平,刘应龙,李杰;基于遗传算法的图象重建算法[J];计算技术与自动化;2000年01期
10 谭建荣;一个连通域的重建算法[J];工程图学学报;1993年02期
11 郭剑;孟凡勇;乔志伟;;基于压缩感知的双视角气泡重建算法[J];计算机与应用化学;2017年03期
12 王鑫;;迭代重建算法的对比研究[J];信息技术与信息化;2015年10期
13 韦民红;童敏明;肖建于;李素文;;基于差分吸收光谱技术的大气痕量气体重建算法[J];仪器仪表学报;2015年02期
14 戴光智;孙宏伟;杨欧;;基于微位移的超分辨率重建算法研究[J];微计算机信息;2010年24期
15 储颖;糜华;纪震;;基于智能单粒子的联合代数重建算法[J];深圳大学学报(理工版);2009年02期
16 王小璞,张朋,李兴东,张兆田;一种块迭代的快速代数重建算法(英文)[J];CT理论与应用研究;2000年S1期
17 朱扬明;庄天戈;;有限角图象重建的虚拟对称重建算法[J];CT理论与应用研究;1992年01期
18 范铀;范冲;;一种改进的极大验后估计序列超分辨率重建算法[J];测绘通报;2011年05期
19 徐铁军;荣命哲;吴翊;马强;王小华;;代数重建算法在重建运动弧根电流密度分布中的应用[J];中国电机工程学报;2009年10期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 伍晓平;谷士文;费耀平;刘应龙;李杰;;基于遗传算法的图象重建算法[A];中国图象图形科学技术新进展——第九届全国图象图形科技大会论文集[C];1998年
2 杲霄源;谭晶文;潘自来;石博文;朱兰;张欢;;原始数据迭代重建算法在胃癌术前分期诊断中的应用价值研究[A];中国中西医结合学会医学影像专业委员会第十五次全国学术大会暨上海市中西医结合学会医学影像专业委员会2017年学术年会暨《医学影像新技术的临床应用》国家级继续教育学习班资料汇编[C];2017年
3 朱欣阳;;不同迭代重建算法提高低剂量图象质量的应用[A];中国中西医结合学会医学影像专业委员会第十五次全国学术大会暨上海市中西医结合学会医学影像专业委员会2017年学术年会暨《医学影像新技术的临床应用》国家级继续教育学习班资料汇编[C];2017年
4 苏俊宏;朱日宏;陈磊;;基于块重建算法的干涉图延拓方法研究[A];第十一届全国光学测试学术讨论会论文(摘要集)[C];2006年
5 徐启飞;颜刚;陈武凡;;关于序列图像的超分辨率重建算法[A];中国生物医学工程进展——2007中国生物医学工程联合学术年会论文集(上册)[C];2007年
6 王新波;李学军;王林旭;;一种基于综合搜索策略的表面增量重建算法[A];全国第19届计算机技术与应用(CACIS)学术会议论文集(下册)[C];2008年
7 韩冬;陈晓侠;任占丽;雷雨欣;贺太平;贾永军;马春玲;于勇;;基于低单能量水平图像结合自适应迭代重建算法探讨低碘负荷在门静脉成像中的应用[A];中国中西医结合学会医学影像专业委员会第十五次全国学术大会暨上海市中西医结合学会医学影像专业委员会2017年学术年会暨《医学影像新技术的临床应用》国家级继续教育学习班资料汇编[C];2017年
8 李亮;陈志强;张丽;邢宇翔;康克军;;内部感兴趣区域CT精确重建算法新进展[A];全国射线数字成像与CT新技术研讨会论文集[C];2009年
9 李梅;毛善君;马蔼乃;;平行轮廓线三维矿体重建算法研究[A];第十五届全国遥感技术学术交流会论文摘要集[C];2005年
10 李亮;陈志强;张丽;康克军;;CT精确重建算法新进展[A];全国第五届核仪器及其应用学术会议论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 杨立山;图信号采样与重建研究[D];北京邮电大学;2018年
2 罗戎蕾;基于小波多分辨率分析的图像重建算法研究[D];浙江大学;2004年
3 万雄;发射光谱层析算法研究及其三维流场重建应用[D];南京航空航天大学;2005年
4 霍修坤;锥束CT直接三维成像算法研究[D];安徽大学;2005年
5 王瑜;基于DSA扫描轨迹的锥束重建算法研究[D];大连理工大学;2008年
6 李志霖;基于先验信息的压缩感知重建算法研究[D];北京邮电大学;2017年
7 李志林;图像压缩感知重建算法研究[D];北京交通大学;2012年
8 龚杏;微波断层成象重建算法研究[D];浙江大学;2001年
9 郭红宇;基于非笛卡尔采样的磁共振快速重建算法的研究[D];东北大学;2011年
10 孟旭炯;基于单目视觉的同时定位与地图重建算法研究[D];浙江大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 韩亚楠;基于压缩感知的核磁共振图像重建技术研究[D];华北理工大学;2018年
2 李德伟;基于Micro-CT的麦粒显微图像采集及三维重建研究[D];华北水利水电大学;2018年
3 李华勇;基于解剖功能联合先验的PET-MRI联合重建方法研究[D];南方医科大学;2018年
4 闫晶;锥束CT快速迭代重建算法研究[D];东北大学;2015年
5 孙小平;大规模场景点云的表面重建算法研究[D];东北大学;2015年
6 邬子同;基于同步聚类的多目标荧光分子断层成像重建算法研究[D];西北大学;2018年
7 何明耀;压缩感知重建算法研究[D];电子科技大学;2018年
8 张小田;B_1 mapping技术与水信号技术的设计实现及其在MR EPT中的应用研究[D];电子科技大学;2018年
9 杜志兵;并行磁共振SENSE重建算法及去伪影的研究[D];东北大学;2015年
10 祝汉营;声学CT三维温度场重建技术研究[D];沈阳工业大学;2018年
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 本报记者 刘正午;更快 更清 更安全[N];医药经济报;2004年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978