用于CT序列图像的体积和表面积分段旋转测量方法

摘要

工业CT技术在无损检测以及无损评价领域得到了广泛运用，是目前无损检测界公认的最佳无损检测手段。基于工业CT技术的三维图像测量可以在无损条件下高效率地测量待测对象的内部结构参数和三维尺寸信息。目前的三维测量方法由于存在轮廓点定位精度不高，且对轮廓变化复杂的工件层间缺失数据补齐不准确的问题，最终导致三维参数和尺寸测量的精度不高。本文针对这些问题进行了具体分析后，在对现有算法进行研究改进的基础上，就进一步提高三维测量的精度开展研究工作。
　　本文以工业CT序列图像为研究对象，实现并采用了一种改进后的工业CT图像体积和表面积测量方法。
　　首先，对经过预处理的切片图像用Zernike矩方法提取亚像素级边缘轮廓并对其进行邻域跟踪，得到矢量化的边缘轮廓点；然后，对边缘轮廓点进行拟合插值，在进行极坐标变换后进行等相角插值，得到重置后的边缘点；在此基础上，对不同切片层的轮廓点依据等相角准则进行边缘点匹配，采用三次样条函数拟合同一相角下的所有轮廓点，得到各分段区间的三次样条曲线，对顶端数据缺失的对象进行顶端自动闭合，将待测对象的顶端缺失数据补齐；最后对各相角下拟合得到的轮廓曲线进行分段旋转积分，求出每一个相角下的旋转体的体积和表面积并累加，从而得到整个待测对象的体积和表面积。
　　对实际的标准工件和非标准工件CT序列图像进行了三维体积和表面积测量实验，结果表明，该测量方法能以较高的精度进行三维体积和表面积测量，相对于已有方法在使用对象上有了进一步的推广，同时在精度上有了进一步的提高，验证了本文采用方法的有效性。

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目录

1 绪 论

1.1引言

1.2课题研究的背景及意义

1.3论文的研究内容与结构安排

2 二维图像边缘检测

2.1 亚像素边缘检测

2.2 常用亚像素边缘检测方法

2.3 边缘的表示、跟踪

2.4本文二维亚像素边缘定位方法

2.5 本章小结

3 层间插值定位三维边缘

3.1 断层切片层间匹配

3.2边缘点层间拟合插值

3.3顶端自动闭合

3.4 本章小结

4 工业CT图像三维测量

4.1体积测量方法

4.2表面积测量方法

4.3本章小结

5 总结与展望

5.1 论文工作总结

5.2 后续工作展望

致谢

参考文献

附录