人体组织弹性的超声检测和应用前景

组织的软硬或弹性反映了组织本身的特性。对于它们的检测所得信息往往有助于对疾病的诊断。本文介绍了运用超声检测人体组织弹性的原理入检测中信息处理和特征提取的几种方法，包括我们的研究工作并就其应用前景作了展望。     

高质量超声成像与重建研究综述

医学超声作为一种无创、无辐射和实时医学成像模态,在重大疾病早期诊断和精准诊疗领域发挥重要作用。影像分辨率是超声仪器的核心指标,也是影响临床精准诊疗的关键。近年来,超声成像设备呈现多样化的发展趋势,以满足不同的临床应用场景,如超快速成像设备、便携成像设备等。然而,这些超声设备通常以牺牲成像质量来实现特定应用场景的要求,影响了其临床可用性。因此,为提升医学超声设备的诊断能力,研究如何获得高质量超声图像至关重要。本文回顾了近年来高质量超声图像成像的相关工作,从波束形成算法和高质量超声重建算法两方面进行介绍,波束形成算法方面,介绍了以延时叠加方法为代表的传统的非自适应方法,以及 4 类成像效果更优越但计算复杂度更高的自适应的波束形成方法,并对波束形成的深度学习类方法进行了简要介绍。对于高质量超声重建算法的讨论,则是从传统方法和深度学习方法两方面展开,并重点介绍了在高质量超声重建算法方面具有更广阔应用前景的深度学习技术,包括卷积神经网络方法、生成对抗网络方法等。最后,本文从研究方法的侧重点等方面比较国内外研究进展,并讨论了未来发展趋势。     

基于PC机的超声多普勒频谱分析系统的研制

本文介绍了一种新型的基于PC机的血液多普勒信号频谱分析系统的研制方法。这种系统以PC机和超声多普勒检测单元为主要硬件,用小波变换和短时傅里叶技术以软件形式实现了血流多普勒信号的降噪、频谱分析、最大频率曲线提取、特征点检测和声谱参数的计算。这种系统不仅成本较低,而且可以自动提取各种信噪比（包括低信噪比）条件下的血流多普勒信号的频谱特征,为医学临床的诊断提供了更为准确的参数。     

距离对板壳结构传递点导纳的影响

了解结构内部的功率流传递规律是研究复杂系统结构间功率流传递的基础。文中利用Hankel函数得到了平板和圆柱壳传递点导纳的有效计算公式，分析了低频、中频和高频3种情况下传递距离和平板、圆柱壳轴向传递导纳之间的关系，数值分析表明，距离对结构的传递导纳有显著影响，圆柱壳传递点导纳对距离的变化较为敏感。     

时域有限差分法研究骨传导超声特性

自发现通过骨传导人可以感知超声以来,骨传导超声技术已被应用于助听中。为进一步了解骨传导超声特性,采用时域有限差分(FDTD)法,在单耳激励和双耳激励的情况下,计算超声经骨传导在头内形成的声场。仿真实验结果表明:双耳超声激励没有普通双耳听觉的定位能力,而单耳超声激励可同时激励双耳耳蜗。因此,单耳骨传导超声助听的效果可能比双耳骨传导超声助听的效果好。     

评价松质骨状况的一种背散射频谱方法

采用超声背散射信号的质心偏移量来评价松质骨,并对牛胫骨和人体跟骨中背散射信号的质心偏移量与松质骨表观密度的关系,以及人体跟骨松质骨中背散射信号频谱质心位置与年龄的关系进行了分析讨论。分析结果表明,随松质骨表观密度的增大,背散射信号频谱的质心向低频方向移动;随年龄的增大,质心位置越接近于发射超声的中心频率。根据超声背散射信号质心偏移量的大小,可用于评价松质骨健康状况。     

基于人眼视觉特性的彩色图像质量评价

图像处理系统的性能优劣的评判往往需要一个合理迅速的图像质量评价算法作为支撑.传统的图像质量评价算法由于没有充分考虑人眼的视觉特性,使得质量评价结果与实际图像的人眼感知质量不符.根据人眼对图像边缘信息非常敏感这一人眼视觉特性,提出一种综合图像边缘和背录相似度的算法(EBS)来评价彩色图像质量,即通过比较失真彩色图像与原始参考图像的边缘以及除边缘之外的背景相似程度最终确定失真图像的质量.应用于由779幅包含五种类型失真的图像质量评价库的实验结果表明,该算法的评价结果相比PSNR,MSSIM,IFC以及基于像素域的VIF等算法与图像的主观评价结果(由DMOS值表示--将背景不同的一组观察者对失真图像的评分进行统计平均后所得到的评价结果)更一致,也即该算法的评价结果更接近图像的实际视觉感知质量.     

基于有效线导纳的单筋圆柱壳振动声辐射分析

周向激励下加筋圆柱壳体振动和声辐射特性的研究是预测水下航行器壳体噪声的关键环节。基于有效线导纳理论和有效线导纳对简单圆柱壳体分析的基础，建立周向激励下单筋圆柱壳体的受力模型，得到振动响应计算公式，并对单筋圆柱壳体的振动响应和声辐射功率级进行实例计算和分析。计算结果表明：壳体表面加强筋处的局部振动响应得到有效抑制，幅度可降至原来的1％，但对整个壳体结构声辐射影响较小，功率仅降低1％左右。同时表明有效线导纳的理论能够正确有效地对周向激励下加筋圆柱壳体的振动响应和声辐射进行预报和分析。     

基于静态小波变换的变透明度法融合GFP荧光与相衬图像

绿色荧光蛋白荧光图像与相衬图像的融合对蛋白质功能的研究和亚细胞结构的定位有重要价值。针对成功用于遥感图像融合的ARSIS概念下多尺度融合算法融合荧光图像与相衬图像时易产生伪像的缺点,提出变透明度的概念,根据直观视觉效果设计一组函数,为融合图像的每一像素分配尺度透明度,并基于静态小波变换的分解结果对源图像进行融合。先通过30组图像的融合实验,估计出所设计函数的相应参数,然后用于对另外117组图像的融合测试,分别计算融合结果的荧光区和非荧光区与荧光图像、相衬图像的质量指数Q和高频相关系数HPCC这两个表征融合效果的特征参数。结果表明,相比常用的融合算法--透明度法、棋盘格法和静态小波替换法,本方法在保持交互可变透明度的同时,提高了融合结果细节的清晰程度,降低了荧光图像背景对融合结果的影响。     

诊断用医学超声学的现状

文章先简要介绍了医学超声的历史,然后在超声换能器、数字化超声成像,医学超声的非线性技术和医学超声的基础性研究4个方面综述了与诊断有关的超声工程技术的现状和发展趋势.