M估计在医学图像配准中的应用

图像的刚性配准或者匹配是图像处理中的热点和难点问题。由于图像的不连续性和成像设置中噪声的影响,传统的最小二乘方法（Least Squares Method）不能很好地解决这一难题。采用M估计算子（M-estimation operator）代替最小二乘算子,并结合由粗到精的多分辨率策略,提出了一种新的基于M估计的医学图像多分辨率配准算法,实验结果表明该方法对配准的速度、精度及鲁棒性都有很大的提高。     

胎儿磁共振成像特定吸收率及B1 场均匀性研究

为了分析胎儿磁共振成像（MRI）检查中特定吸收率(Specific Absorption Rate, SAR)分布以及B1 场均匀性， 本文分别建立了未怀孕和怀孕女性盆腔电磁模型，参照临床常规，在1.5T 鸟笼发射线圈激励下，采用时域有限差分 (Finite Difference Time Domain, FDTD)法分别对未怀孕和怀孕女性盆腔的SAR 值分布以及B1 场均匀性进行数值计算。 计算结果表明，对B1 场的均匀性而言，前者优于后者；对于相同组织的SAR 值而言，后者均高于前者。特别地，胎 儿各组织的SAR 值普遍较高，有的接近安全阈值。实验结果表明，在胎儿MRI 检查中，应充分考虑可能给胎儿带来 的潜在危害，检查时间不宜过长，检查频率不宜过高。     

FDTD方法在磁共振射频线圈仿真中的应用

本文提出了磁共振射频线圈电磁场仿真计算的FDTD方法,并对该方法中的仿真计算稳定性和边界吸收条件等关键技术的实现进行了详细阐述.利用这种方法,本文对磁共振鸟笼线圈的电磁场进行仿真计算分析,并给出了电磁场分布的仿真计算结果,仿真结果与鸟笼线圈的实际电磁场分布相吻合.     

高场胎儿磁共振成像SAR分布及B1场均匀性研究

在确实需要的前提下,孕期满3个月的孕妇可行MRI检查,相关研究已经证实1.5T胎儿磁共振成像(MRI)检查相对安全,但3T胎儿MRI检查的安全性相关研究还很不够,随着3 T MRI设备在临床应用数量快速增加,加强相关研究非常有必要.为了分析3T胎儿MRI检查的安全问题和成像质量,根据医学图像和国际标准建立了孕妇盆腔电磁模型,参照临床常规,分别在1.5T和3T鸟笼发射线圈激励下,采用时域有限差分法对用于衡量MRI安全问题的特定能量吸收率(SAR)和影响图像质量的射频B1场进行数值计算和分析.数值结果表明,3T下孕妇盆腔各组织SAR的平均值和局部最大值分别比1.5T最多提高了2.79倍和3.96倍.特别地,3T下皮肤、羊水SAR的局部最大值超出了安全阈值;3 T下过子宫颈、子宫体和子宫底的3个横断面上子宫区域内B1场的均匀性比1.5T分别降低了19％,25％和21％,而且3T下子宫内B1场均匀性低于67％.结果表明,过高的局部SAR值和B1场的不均匀性将成为3T磁共振应用于胎儿成像的主要限制因素.     

基于Z字形编码的数字图像加密

为了保护有价值的数字图像信息,提高信息的安全性,通过分析图像中每一个像素点的排列关系,提出了基于Z字形编码的数字图像加密算法.将原始图像化分成大小相同且不重叠的区域,对每个小区域按照Z字形编码的方式进行重新排列,从而得到一幅加密图像,解密时只需要对加密图像进行反Z字形编码即可以得到解密图像.最后论证了该算法的安全性与周期性.通过实例结果表明了该方法能够得到较好的加密效果,增强了数字图像的安全性.     

融入空间信息的医学图像优质分割

传统的FCM分割算法只考虑到图像的灰度信息,而忽略了灰度的空间信息,对于迭加了噪声的图像,难以得到准确的结果。从马尔可夫随机场（MRF）中得到启示,考虑到图像灰度信息及其空间分布出发,提出了一种新的基于邻域（Neighbor）信息FCM分割算法,即NFCM算法。实验结果表明该算法所得到的目标图像的边界特征保持完好,图像边界细腻、连续且定位性能好。     

高场胎儿磁共振成像SAR分布及B1场均匀性研究

在确实需要的前提下,孕期满3个月的孕妇可行MRI检查,相关研究已经证实1.5 T胎儿磁共振成像（MRI）检查相对安全,但3 T胎儿MRI检查的安全性相关研究还很不够,随着3 T MRI 设备在临床应用数量快速增加,加强相关研究非常有必要。为了分析3 T胎儿MRI检查的安全问题和成像质量,根据医学图像和国际标准建立了孕妇盆腔电磁模型,参照临床常规,分别在1.5 T和3 T鸟笼发射线圈激励下,采用时域有限差分法对用于衡量MRI安全问题的特定能量吸收率（SAR）和影响图像质量的射频B₁场进行数值计算和分析。数值结果表明,3 T下孕妇盆腔各组织SAR的平均值和局部最大值分别比1.5T最多提高了2.79倍和3.96倍。特别地,3 T下皮肤、羊水SAR的局部最大值超出了安全阈值;3 T下过子宫颈、子宫体和子宫底的3个横断面上子宫区域内B₁场的均匀性比1.5T分别降低了19%,25%和21%,而且3 T下子宫内B₁场均匀性低于67%。结果表明,过高的局部SAR值和B₁场的不均匀性将成为3 T磁共振应用于胎儿成像的主要限制因素。     

严格反馈系统的事件触发学习控制

本文针对一类严格反馈非线性系统,提出了基于确定学习的事件触发控制方案.首先,在本地控制测试端设计自适应神经网络控制,并在控制过程中实现系统未知动态的知识获取和存储.随后,基于常值权值,设计了新颖的事件触发控制器和事件触发条件.结合李雅普诺夫稳定性分析和非线性脉冲动态系统原理,验证了所提方案能够保证跟踪误差收敛到零的小邻域内以及所有闭环信号是最终一致有界的.此外,本文所提方案采用常值权值代替了估计权值,使得所提方案易于实现,暂态性能好和网络资源占用少.最后,通过对比仿真结果证明了所提方案的有效性.