淬火工艺对低合金耐磨钢组织与力学性能的影响

选用不含Nb钢和含Nb(质量分数,0.021%)钢作为试验材料,采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、布氏硬度测试、冲击和拉伸等试验手段研究试验钢轧制后在不同温度加热淬火+回火及850℃在线淬火+不同温度回火两种热处理工艺下的组织和综合性能。结果表明:再加热淬火+回火工艺下,含Nb钢随淬火温度的提高,强度和韧性都有所提高,在950℃淬火+200℃回火处理下综合性能最佳,其强度为1843 MPa,硬度值为567 HBW,-20℃下的冲击吸收能量为31 J,符合NM500的标准;在线淬火+回火工艺下随着回火温度的提高,试验钢的综合性能降低,但含Nb钢的性能都高于相同条件下的不含Nb钢。含Nb钢在850℃在线淬火+200℃回火处理下综合性能最佳,其强度为1818 MPa,硬度值为562 HBW,-20℃下的冲击吸收能量为30 J,同样达到了NM500的标准。     

基于互信息与二次方变换的超声宽景成像

超声宽景成像技术能获取超过正常超声图像显示范围的图像信息。由于超声图像的噪声和图像采集时组织的复杂运动,使用互信息和二次方变换实现宽景成像。对高斯预处理后的图像使用基于互信息的图像配准技术得到运动向量。利用基于角度的校正提高向量精度,通过二次方变换估计图像间的非刚体运动。最后,使用基于非线性方程组的多边形填充融合方法获取宽景图像。实验表明,获得的高质量宽景图信噪比和对比度有明显提高。     

子带技术在超声弹性成像中的应用研究

为了降低超声弹性成像噪声,提出将超声回波射频信号分割成几个子频带信号,然后分别对每个子频带信号进行应变估计得到子应变图像,最后将这些子应变图像叠加平均起来得到一个复合后的应变图像。先在理论上描述了该子带方法,然后在一个商用的超声弹性成像系统上,在一个仿真人体组织的弹性成像模型上测试和验证该方法的有效性,实验结果表明该子带方法可以提高应变图像质量,弹性信噪比提高了18%左右,对比噪声比提高了42%左右。     

医学超声实时成像中周期性伪影的抑制

随着科学技术的不断发展, 医学诊断技术也在不断的进步之中, 超声技术作为一种医学诊断手段已广泛地应用于各个医疗领域, 并且由于对人体的无害性以及能够动态且清晰地展现人体组织和器官的健康状态从而普遍得到了医生和患者的认可. 在超声技术的不断发展中, 人们对超声实时成像质量上的要求显著提高, 由于超声探头的材质例如陶瓷换能器制造的局限性以及在降低成本及帧速率等原因而采用的低通道扫描的折中方案所造成的噪点和伪影会遮挡人体组织和器官的有用信息从而严重影响医生的辅助诊断, 在超声领域如何进行图像及视频的增强和伪影的抑制成为一个重要的挑战. 本文首先描述了几种空间域抑制伪影的滤波算法及其局限性, 并提出了一种基于频率域的伪影抑制算法, 该算法能够良好的抑制在超声实时成像中的周期性伪影, 本文先通过正弦波模拟周期性伪影实验以突显其在频率域上的特性, 然后将超声图像进行二维傅立叶变换到频率域来对这些伪影进行抑制, 由于这些伪影具有周期性, 所以在频率域上具有明显的特征, 本文通过滑动窗口扫描结合阈值的算法模型找出频率域上对应这些伪影的集合, 然后根据频域的动态范围及给定的阈值来对集合中的这些疑似伪影的点进行压低处理, 再通过反傅立叶变换将超声图像变换到空间域上来从而得到处理后的图像. 通过这种方法, 能够提高超声图像对周期性伪影抑制且保留有用的信息, 能够提高医生对人体器官状况的判断结果的准确性.     

一种基于编码激励的超声弹性成像噪声抑制方法

超声弹性成像是利用生物组织弹性信息进行成像的影像学检测技术, 但图像上严重的伪影噪声降低了其临床诊断价值。编码激励技术在提高超声回波信号的信噪比、增加探测深度等方面有显著效果, 同时, 超声空间复合方法利用帧间噪声解相关性可有效抑制伪影噪声。为此, 在应用Chirp编码激励技术的基础上, 结合接收端的基于滤波器的弹性成像空间复合去噪算法, 进一步提高弹性图像质量; 利用Field Ⅱ仿真工具, 以Chirp作为激励信号仿真并计算复合的弹性应变。实验结果表明, 该方法能较强抑制弹性图像的伪影噪声, 对比传统弹性成像系统, 弹性图像的信噪比及对比度噪声比有明显的提升。     

基于GPU的超声弹性成像并行实现研究

为了提高超声弹性成像计算速度,提出使用GPU硬件加速基于互相关技术和相位零估计的弹性成像技术。先描述这两种弹性成像技术的实现细节及特点,然后分析这两种技术的计算密集操作部分的并行化计算可能性,最后通过GPU程序开发工具ArrayFire实现了基于GPU的互相关和相位零估计的超声弹性成像技术。通过模拟和扫描仿真人体组织的弹性成像体模获得的压缩前后数据帧对基于GPU的超声弹性成像方法进行测试与验证。实验结果表明,基于GPU的方法可以大幅提高弹性图计算速度,在处理单帧弹性图条件下,与基于互相关方法比较,加速比达到42,而基于相位零估计的方法在提高数据吞吐量的情况下加速比可达到65。     

基于纹理分析的自适应超声影像衰减补偿

针对人体组织衰减超声波所引起的超声图像整体亮度不均匀、组织结构模糊、难以辨别问题,首次提出一种基于图像纹理分析的自适应超声衰减能量补偿技术.首先描述超声波在软组织传播时能量的衰减模型,并引入组织的声衰减系数以及深度方向衰减能量的补偿量等概念.在介绍2维共生矩阵以及1维和差直方图表示的图像纹理参数后,阐述了准确估计组织声衰减系数及合理补偿超声衰减能量的基本原理.最后,通过已知声衰减系数的仿组织超声体模和人体组织超声影像做试验验证.实验结果不仅估计出准确的组织声衰减系数,亦可得到灰度值一致的超声影像.     

基于超声造影的颈部淋巴结灌注流向可视化

对于颈部淋巴结的超声造影视频病例, 可利用其时间强度曲线提取灌注特征进行病情诊断. 现有的研究方法对感兴趣区域进行像素级的分析可以更准确地描述灌注特征, 然而很少有深入研究灌注流向可视化的方法. 本文利用了像素级的时间强度曲线TIC分析, 采取双重筛选方式对TIC曲线进行筛选, 进而针对TIC曲线提取二维灌注参数对灌注流向进行可视化. 特征提取后生成的流线图像能够一定程度反映血管的分布, 对医生病情诊断有一定的辅助价值, 也可以对微血管重构有一定的启发价值.     

一种猪肌内脂肪含量测定的方法及其改进

为了解决猪肌内脂肪含量的检测．比较各类被用于检测肌内脂肪含量的方法．包括物理化学和计算机视觉等解决方法。根据比较得出的结论,提出在活体猪的肌内脂肪含量的检测中．应用超声系统将是一个很有效的办法。描述一种经过改进的基于超声图像参数分析的猪肌内脂肪含量的检测算法。算法利用超声定制探头采集猪肋骨的图像,通过对图像的频谱、直方图、梯度与纹理参数进行综合分析．建立PIMF的回归分析模型。同时也建立一个基于反馈学习的参数优化系统．因此该算法提高系统对不同猪种的适应性以及检测结果的正确性。     

基于粒子群算法的柔性形态学滤波器

典型的中值和均值滤波器分别存在去噪不完全和使图像模糊的缺点,为此,提出了一个改进的柔性形态滤波器(ISMF),在保护细节的同时有效去除高斯和椒盐噪声。为定量分析该滤波器中参数和非线性约束条件,提出了一种改进的粒子群优化算法(msPSO),该算法具有更高的收敛速度和精度。实验表明经msPSO优化后的ISMF能够在峰值性噪比和形状误差上取得比较好的效果。