計算成像技術是什麼

⑴ 現代生物醫學成像有哪四大成像技術

現在常用的醫學成像方法有X射線成像，核素成像(RI)，超聲成像(USI)，X射線計算機斷層成像(CT)，發射型計算機斷層成像(ECT)，磁共振成像（MRI）。

⑵ computational imaging是什麼意思

computational imaging

計算成像；

成像光學；

計算成象系統

很高興第一時間為您解答，祝學習進步

如有問題請及時追問，謝謝~~O(∩_∩)O

⑶ 　地球物理計算機層析成像（CT）技術

地球物理CT的發展主要受醫學CT的影響。80年代CT技術已在地球物理學研究中得到了實際的應用。我國的地學CT起步稍晚一些，但目前已接近先進國家的水平。在地學CT中，一般通過在鑽孔-鑽孔、地面-鑽孔和井下坑道間發射和接收地震波、聲波或電磁波，並將在相應位置上接收到的有關地球物理場的信號經CT處理後得到最終勘測區的圖像。與醫學CT比較，地球物理CT的目標和參數比較復雜，是一項計算高度密集性的技術。層析成像處理中必須考慮到射線的彎曲，並且還須考慮到發射器和接收器位置難於隨意設置的限制。在地學應用的初期，主要用ART（代數重建技術）和SIRT（同步迭代重建技術）的計算方法。近年來，由於專門用於地球物理CT的資料採集儀器和計算技術的發展，CT技術在水、工、環地質方面的應用范圍已得到了擴展，在礦區采礦工作面超前探測、岩溶、斷裂帶等的調查中發揮了有益的作用。以下簡單介紹幾種目前應用的CT方法。

一、井間地震走時層析成像

根據惠更斯原理和網路理論的最小走時射線追蹤為基礎的走時層析成像的正演理論及演算法，能模擬任意復雜介質射線，保證陰影區也有射線通過。該方法計算速度快，收斂穩定，解析度高，是目前用於射線追蹤的最先進演算法。可以利用兩種方法來實現惠更斯原理的射線追蹤，一是基於網路理論的最短途徑演算法，另一種是基於動力學的波陣面演算法。這兩種演算法都能模擬直達波、折射波、反射波、散射波和繞射波，而且一次計算即可得到一個共激發點記錄的全部走時，計算效果很好。其中以網路理論為基礎的尋求最短路徑的方法是目前追蹤不均勻介質中真實射線的較好方法，適用於層析成像問題中的大量高精度射線的追蹤計算。朱介壽等提供的廣東某地高層建築場地的地震走時層析成像資料中，查明了場地的基岩起伏及埋深、10m內溶洞的分布及埋深。

二、利用折射和繞射波作淺層地質層析成像

CT處理專家一致強調精確估計初始模型的重要性。為此，Belfer等將相關反演（初步估算）和層析重建（最後估算）結合起來，試圖用於提高初始模型的精度。但後來發現這些計算過於依賴覆蓋模型，並且對延伸問題不利。為此他們利用了以相關反演層析成像和異質同形成像的綜合方法。該方法可同時利用折射波和繞射波反演。反演中利用折射波走時可以建立低頻速度-深度模型。通過對共炮點記錄進行線性時間校正，可以得出折射迭加剖面，從該剖面中可取得視截距時間作為初始數據。根據相關反演所得的模型，利用SIRT進行折射層析；利用繞射時距曲線，用異質同形成像以獲得關於淺層的連續信息。該新曲線的參數是入射角以及與繞射波有關的波前曲率半徑。利用該綜合方法，可以提高識別淺層局部目標的可靠性。為驗證該方法的實用性，在赫魯莎倫附近選擇一個巷道作為實驗探測目標。利用記錄資料繪制了初步的速度-深度模型，並將該模型的數據資料用於相關反演。經層析重建處理，得到了包括巷道位置在內的低速異常的影像。在取得的異質同形影像中，可以看到與繞射波有關的尖峰，探測到的分布在巷道邊緣的波至也和隧道位置相一致。

三、礦山工作面電磁波高精度CT及其應用

CT技術中，圖像重建十分重要，它的數學計算主要包括變換法和代數迭代法。目前地學界以代數迭代法為主作圖像重建。代數重建法是依據射線原理，首先對成像條件提出一個初始模型，然後把模型網格化，計算出投影函數的觀測值與理論值的殘差量。然後將每條射線的殘差量以它穿過每一網格的路徑長度為權分攤到網格中去。經反復修改模型和反復迭代，直到滿足方程收斂條件為止。工作面電磁波透視法採用偶極子天線發射，若在多個發射點上對場強分別作多重觀測，便可形成相應的矩陣方程。然後利用SIRT演算法計算該矩陣方程，就可以反演各像元的吸收系數值，從而實現工作面成像區內吸收系數反演成像。利用反演計算的成果，可以繪製成像區的吸收系數等直線圖和色譜圖。該成像技術在國內某礦一條長650m工作面上，作了CT探測，發現異常14個，解譯斷層12條。工作面電磁波衰減系數CT色譜圖上顯示中間區段內斷層的切割關系以及最大落差位置，修正了原來的推斷。該探測的主要成果已被回採工作證實。

⑷ 計算光學的原理是什麼

光學計算的原理是傳統的的光學成像的原理就是幾何光學成像，核心只在鏡頭。比如說一個鏡頭，後面擺一個膠片或者一面屏幕，這樣都能看到圖像，拍到的是什麼像，看到的就是什麼像。

而計算成像中的成像首先要運用到光學的組件和技術，第二要運用圖片信號處理的技術，把這兩個結合到一起做成的成像技術，比如說我們現在要說的復眼成像和光圈景深聯合延拓成像等，可以用計算成像做任意高解析度的成像和光圈景深聯合延拓成像。

在一些研究人員提出傳輸光的方法的同時，另外一些人則正在研究如何產生光。薩里大學的凱文·霍姆伍德教授最近通過將原子大小的羅網置入硅中，迫使其發光。這些羅網將電子圍困，迫使其發出光子。結果研製出在室溫下工作的硅發光二極體（LED）。這一發現對電腦工業來說可能是重要的，因為該產業完全依賴硅。

硅構件工廠的建設耗費數以十億計的美元。這就是為什麼大電腦公司十分樂於繼續使用硅。此外，光子晶體的問世使得繼續研製與今天的電腦一樣小，甚至更小的電腦成為可能。但光並不是唯一的競爭對手。IBM公司正在研製碳納米管，即捲起來的六邊形碳薄片。它們是一根人發的5萬分之一那樣細，能夠取代電線和晶體管。

⑸ 電腦醫學成像技術有哪些

對腦部腫瘤病人進行確診是很困難的，現在可以藉助X光——CT得到腦部斷層照片，從而得出准確的結論。腦部橫斷面的照片並不是照出來的，而是電子計算機算出來的。計算機將X光在各個腦部斷層掃描後得到的信息，經這一系列數學運算，轉變成人們熟悉並且直觀的圖像信息，最後反映在膠片上或屏幕上。計算機還可以利用灰度拉伸技術和假彩色技術使不易分辨病灶提高反差和上色，並且還能把它轉換為三維立體圖形。醫生可以將這個三維立體圖像旋轉，從不同的角度進行觀察；還可以從任意方向剖開，或去掉頭蓋骨的某個部分，以便多方位地觀察腫瘤的位置、大小及與其他腦組織的關聯情況，為選擇最佳治療方案提供依據。

除X光——CT技術以外，超聲成像、核磁共振成像、放射性核素成像等，都為現代醫學提供了先進的探測手段。盡管它們的探測原理、探測方法及探測部位各不相同，但是它們的成像過程，都是電子計算機圖像技術的產物。

⑹ 計算機層析成像的CTIS技術基本原理

CTIS 通過光學手段探測獲取目標圖像的三維信息( x , y ,λ): 它將經探測系統視場光闌的目標看成是一個具有二維空間信息( x , y) 和一維光譜信息(λ)的數據立方體, 先利用成像系統記錄數據立方體在不同方向上的投影圖像, 然後再利 用 CT 重建演算法重建出三維數據立方體。
CTIS 圖像重建演算法的理論基礎是 Radon 變換和中心切片定理 ( central slice theorem, 又稱 Fourier 切片定理) 。Radon 變換是一種直線積分的投影變換, 設二維目標的分布函 數為 f ( x , y ), 則 Radon 變換 Pa( p )的函數值為 f ( x , y ) 在投 影線( ProjLine) 上的直線積分,即

其中, 投影角a為投影線與y 軸的夾角, P 為投影變換的坐 標。
從中心切片定理可得到兩個重要結論：
(1) 圖像的投影數據包含了該圖像的特徵信息, 並且可以利用這些信息重建 出原來的圖像；
(2) 為實現圖像重建, 理論上需要無窮多個 連續的投影數據。但實際應用中,一般利用有限個投影角度 的投影數據就可得到滿意的重建效果。
在上述理論基礎上 CTIS 得到了發展。圖 1 給出了 CTIS 的投影成像原理。 該類成像光譜儀亦稱畫幅式層析成像光譜儀 , 不包含任何運動部件, 能對空間位置和光譜特性瞬時變化的二維目標進行光譜成像, 得到目標的空間信息和光譜信息, 並兼具高通量和多通道的優點, 這些是其他色散型或干涉型成像光譜 儀所無法比擬的。
光柵型計算層析成像光譜儀由前置光學系統 ( 包括望遠鏡或會聚鏡、視場光闌等) 、準直系統、色散和再成像系統( 光柵、成像鏡和焦平面探測器等) 組成。它採用 3 個呈 60b夾角交疊的一維光柵色散目標圖像, 然後用焦平面陣列 來記錄衍射圖案。衍射圖 案中間為零級衍射級, 即目標的直接全色圖像, 確定了成像大小, 但對目標的光譜信息沒有貢獻；其他衍射圖案為目標的不同衍射級, 這些色散圖案對應目標立方體在相應投影角下的投影值, 利用基於 CT 的重建演算法便可從這些投影圖案中重建出光譜圖像數據來。 該類成像光譜儀亦稱高通量層析成像光譜儀 , 它與前者的不同是, 只能在一次曝光時間內獲取目標的數據立方體的一個投影方向的投影數據； 通過繞光軸旋轉直視棱鏡, 獲取 多個方向的投影, 對多個投影進行層析處理, 從而重建數據立方體。它工作在凝視方式下, 沒有分束器, 能量利用率接近 100%。

⑺ X線電子計算機體層攝影(CT)成像原理是什麼

CT為Computed Tomongraphy的縮寫，中文全稱為電子計算機X線橫斷體層掃描。CT已成為一種必不可少的非創傷性X線檢查方法。

CT成像基本原理為：X線束從多方向沿著人體某部位某一選定斷層層面進行照射，部分X線被組織吸收後為檢測器所接受而測得透過的X線量，數字比後經計算得出該層層面組織各個單位容積的吸收系數，然後再重建圖像。

CT檢查技術較常規X線檢查技術敏感100倍，特別對各種密度相似的軟組織能夠做出分辨，也就是說CT對組織密度解析度高於X線，但空間解析度一般不一定超過X線成像，因此目前尚不能完全代替X線檢查。此外，CT技術正在向高速化、簡易化方向發展。