基于小波变换的核磁共振FID信号的去噪方法研究

以医用核磁共振自由感应衰减(FID)信号的去噪处理为研究目标,基于小波变换技术,分析了有效信号和噪声的小波变换特性,针对三种去噪方法--模极大值、阈值收缩和平移不变,提出了改进方案,并以阈值收缩去噪方法为例,对临床获取的神经胶质瘤病例的大量数据样本进行了去噪、分析实验,探讨了适用于本类FID信号去噪处理的小波基函数、分解参数、分解层次和阈值策略的选取方法,通过实验建立了最优选取方案.实验结果有效地验证了新方案良好的去噪性能.本研究对于医用磁共振数据的高效处理具有很好的参考价值.     

三种核磁共振测井仪器的比较

目前国内商业应用的核磁共振测井仪器主要有三种:Schlumberger公司的CMR仪器,Baker hughs公司的MREx仪器,Halliburton公司的MRIL-P仪器.在文献调研的基础上,对这三种核磁共振测井仪器的结构、信息采集的特点、主要性能指标以及在主要储层参数计算方面的不同进行了对比,得出了三种仪器的优势应用条件.     

基于变分模态分解和互相关分析的旋转机械信号降噪研究

为了提取核电旋转机械轴振信号中的有效成分,本文基于小波阈值去噪法、变分模态分解和互相关分析法,提出了一套适用于轴振信号降噪的流程并进行了验证。首先,使用小波阈值去噪法对原始轴振信号进行预处理,以减少高频噪声的影响,提高模态分解的精度。其次,使用变分模态分解对预处理后的轴振信号进行分析,将得到的各个模态函数分量与预处理后的轴振信号之间进行互相关分析,并根据预先设定的系数阈值完成有用信号主导的模态函数分量的筛选。最后,通过信号重构得到降噪后的轴振信号。依据模拟轴振信号的降噪结果可知,与经验模态分解和集合经验模态分解法相比,基于变分模态分解法得到的降噪后信号含噪声更少,降噪效果更优。     

一种核磁共振测井信号强度的确定方法

核磁共振测井信号较为微弱,其信号强度直接决定着探头设计的成败,同时也为电子线路设计的重要依据.从核磁共振理论出发,结合互感概念提出一种确定核磁共振信号的方法,该方法可有利于核磁共振探头设计和电子线路设计.     

致密砂岩气藏核磁共振测井与常规测井的孔与渗透模型关系

为建立良好的测井物性解释模型,以更准确地评价塔巴庙地区上古生界盒3段致密砂岩气藏产能,对比了14块岩样的核磁孔隙度与其岩心孔隙度,发现它们有线性相关性;对比核磁渗透率与岩心渗透率,也获相同结果.这表明核磁孔渗与常规孔渗线性相关.以此为依据,以核磁共振测井的孔渗为桥梁,以常规测井数据为基础,建立了常规测井的孔、渗计算模型.所建模型既避免了取心位置与常规测井之间深度的不一致性,又不会存在因岩心数据的不连续而带来的岩心孔渗模型计算值应有的误差,所以它更适合于盒3段储层孔渗的评价.     

基于小波阈值去噪的CT图像重建

实际扫描过程中投影数据不可避免地受到各种噪声的干扰,进而影响了图像重建的精度.提出了一种基于小波阈值去噪的图像重建方法,首先对不同角度下的投影数据进行小波分解,并对分解后的小波系数进行阀值化去噪处理,然后经过逆小波变换得到去噪后的投影数据,再由这些去噪后的投影数据进行图像重建.实验结果表明本文的方法非常有效,与传统的重建方法相比,由去噪处理后的投影数据所重建的图像质量明显改善.     

基于自适应阈值的小波包在松动部件信噪分离中的研究

研究了反应堆主回路系统背景振动噪声的特点。在传统松动部件信号提取方法的基础上,利用对小波包系数加入时间窗的方法实现对去噪阈值进行自适应选取。同时采用了一种新的阈值处理函数对含噪声的松动部件冲击信号进行去噪处理,并对模拟实验装置上采集到的钢球冲击信号进行分析。实验结果表明,本文提出的方法能有效跟踪背景噪声强度的变化,有效抑制背景噪声,准确识别松动部件冲击信号,提取相关特征。     

核磁共振癌症诊断数据处理技术的研究与实现

分析了癌症临床诊断领域中MRI、MRS、PACS和小波变换技术的应用研究现状,针对目前主流核磁共振设备的特点,利用医疗图像存档与通信系统(PACS),提出了基于FTP/Telnet网络通讯技术从不同核磁共振设备获取NMR数据的方法.研究了FID信号的存储格式,以Philips Intera1.5T系统产生的FID信号向Windows标准格式的转换为例,给出了适用于目前主流核磁共振设备的核磁共振底层数据格式转换的方法,并给出了具体的程序实现.基于小波变换阈值去噪技术进行了FID信号的去噪研究,利用自行构造的小波滤波器组取得了较好的去噪实验效果.     

基于核磁共振测井和毛管压力的储层渗透率计算方法

针对利用核磁共振测井数据计算储层渗透率的SDR模型和Tim-Coates模型在实际应用中存在的参数确定方面的困难,基于核磁共振测井T₂分布和毛管压力曲线均反映储层孔隙结构的事实,提出了基于核磁共振测井和毛管压力计算储层渗透率的方法。通过对比31块同时进行了压汞和核磁共振测井实验的岩心样品,建立了Swanson参数与渗透率之间的对应关系模型。针对压汞数据受岩心样品数量限制的问题,提出了利用核磁共振横向弛豫时间T₂几何平均值（T_2lm）与Swanson参数之间的相关性,求取Swanson参数,从而计算储层的渗透率。通过对A井实际数据的处理,计算得到的渗透率与岩心分析的空气渗透率之间吻合较好,验证了该方法的准确性。     

基于子通道分解的壁面效应分析方法研究

对具有重复结构特征的对象进行实验研究时,由于实验成本和实验条件的限制,只能选取其中部分结构开展实验,这部分结构与原型在热工水力特性方面差异的主要来源是壁面效应。基于子通道分解的思想提出一种判断壁面效应的简单准则,可为重复结构类部件的重复单元数目的选取提供合理的初步估计。通过对电功率为1000 MW的超临界水冷堆概念设计方案(CSR1000)燃料组件典型结构的参数优化分析,并与计算流体力学(CFD)数值计算进行比较。利用该方法对5×5棒束结构进行的典型性分析表明,5×5棒束结构是综合考虑边壁效应和实验成本后的均衡选择。     

基于信号功率谱梯度分析的n-γ甄别方法研究

发现了液体闪烁体探测器在分别与中子和γ射线作用时输出脉冲的功率谱梯度存在较大差异这一特征,由此提出一种基于脉冲信号的频域特征参数来甄别中子和γ射线的方法--功率谱梯度分析（SGA）法。本文论述了SGA法的基本原理及其可行性,并通过伴随粒子中子飞行实验验证了SGA法n-γ甄别结果的正确性。研究了SGA法在采样率从5 G/s逐步递减到250 M/s下甄别性能的变化。结果表明,与基于时域特征的n-γ甄别方法相比,SGA法对噪声较不敏感,抗干扰能力强,甄别性能更为稳定且计算量小。     

基于ⅡR滤波器的核信号数字高斯成形方法

为适应数字化核仪器发展的趋势,研究了一种数字高斯滤波成形的方法。根据模拟高斯成形电路的频率响应,确定数字高斯成形滤波器的指标,设计了皿数字高斯成形滤波器。对实测核脉冲信号进行处理的结果显示,在滤除噪声的同时,可以将数字核脉冲信号成形为准高斯信号。该方法不仅可代替复杂的模拟滤波成形电路,而且能提高系统稳定性和抗干扰性。     

Multivariate Empirical Mode Decomposition applied to the estimation of the decay ratio and out-of-phase oscillations in BWRs

This work presents a novel method based on the Multivariate Empirical Mode Decomposition (MEMD) to estimate the Decay Ratio (DR) and the apparition of a possible out-of-phase oscillation in Boiling Water Reactors (BWRs). The MEMD algorithm, have the potential to find common oscillatory modes within multivariate data called Intrisic Mode Functions (IMF). Based on this fact, we implement the MEMD technique to find the common oscillatory mode (density wave) in BWRs considering the measurements obtained in each Local Power Range Monitor (LPRM) through the entire core. These IMFs, analyzed simultaneously in time, permit to obtain an estimation of the DR and; also give some considerations about an incipient out-of-phase oscillation through the phase measured between two specific LPRMs. Effectiveness of the proposed method is demonstrated on a specific challenging case from the Forsmark stability benchmark.     

基于小波变换的辐射图像降噪研究

抑制噪声对于改善^60Co集装箱检测系统（TC－SCAN）图像质量有着十分重要的意义。本工作在分析辐射图像噪声特点的基础上,运用小波分析的方法,对扫描图像进行了降噪处理,既有效地去除了统计噪声,又较好地保持了图像的细节,取得了优于传统滤波方法的效果。     

基于Krylov子空间及区域分解理论的二维矩阵特征线方法

针对传统特征线方法(MOC)求解中子输运方程计算效率较低的缺陷,构造基于Krylov子空间及区域分解理论的矩阵特征线方法。该方法可得到与传统MOC的基本方程等价的线性代数方程组,并通过基于Krylov子空间理论的广义极小残余(GMRES)算法进行高效的矩阵求解;进而提出矩阵MOC的空间非重叠区域分解算法,充分利用成熟的CPU并行技术,提高大型矩阵计算效率。通过沿用二维任意几何传统MOC程序AutoMOC的几何处理框架,实现上述理论,并基于AutoCAD二次开发功能编制出直观方便的区域分解几何处理程序。相关数值计算结果表明,这种矩阵特征线方法较传统MOC具有相近的计算精度和更高的计算速度,并对复杂几何和高散射比问题具有很好的适应性。     

基于一种新型扫描模式的不完全数据CT重建

扫描模式是直接决定图像重建实现方案的重要因素之一.随着CT技术的不断发展,扫描模式也在不断地更新换代.以降低剂量、工程条件受限为应用背景的不完全数据图像重建和扫描模式有着更加密切的联系.立足于不完全数据的图像重建,定制了一种直线轨迹的扫描模式,并在这种扫描模式下,探讨半区域、外部区域、内部区域的不完全数据的精确重建.数...     

一种基于裂变相关时间谱的NMIS特征标签提取方法

针对传统核材料识别系统(NMIS)特征标签单一,且提取核材料参数种类有限的缺点,将飞行时间法(TOF)与脉冲波形鉴别技术(PSD)引入NMIS的特征提取和识别体系。通过PSD技术区分中子信号与γ信号,并基于不同探测器位置条件下中子、γ信号飞行时间谱的差异,探索一种能够描述核材料与探测器间相对位置差异的时域特征标签。仿真实验结果表明,该方法能够初步识别未知核部件相对位置。     

基于故障模式分析的核安全级DCS冗余功能测试方法

针对当前核安全级数字化仪控系统（DCS）冗余切换功能测试方法缺乏、测试活动主要依靠人员经验的情况,提出了一种针对核安全级DCS设备的通用的冗余切换测试方法,通过设计机理分析,建立冗余切换测试基础故障模式,并对故障模式进行模式组合和系统状态变迁分析,完成对冗余切换测试场景、测试环境等整体方案的设计。通过在某核安全级仪控平台中的应用以及在核电厂的成功运行经验,对本测试方法的有效性进行了验证。结果表明,提出的冗余切换测试技术能够有效地发现设计缺陷,对设备冗余切换功能的出口质量控制具有实际应用价值。