换能器指向性对磁感应磁声成像伪影的影响

磁感应磁声成像具有超声成像高分辨率和强穿透性、电阻抗成像高对比度的优点,在早期肿瘤诊疗方面有巨大的应用潜力. 本文针对电导率边界图像伪影问题,基于换能器接收特性和声偶极辐射原理,对双层偏心球状组织模型进行了磁声信号的仿真,分析了重建图像伪影的产生原因,并研究了换能器指向性与重建图像伪影的关系. 结果表明,随着换能器ka的增大,其接收特性接近单指向性,重建图像的伪影逐渐模糊直至消失,证明提高换能器指向性可有效抑制伪影的产生. 本研究为磁感应磁声成像中换能器的选择提供参考,也为其图像重建质量的提高提供了技术支持.     

基于张量分解的电阻抗三维成像方法

针对现有的三维电阻抗成像只是对图像横截面的单独重建,然后罗列为三维进行显示,没有考虑到不同图层间的关联性,致使图像信息利用不充分的问题,提出一种基于张量分解的电阻抗三维成像方法。该方法将实验中测得的数据建立张量模型,使用张量分解可以对胸腔进行直接三维重建,能够充分利用图层间的关联性;并将该方法与总变差正则化（Total Variation,TV）成像算法、Tikhonov正则化重建算法进行实验对比。实验结果表明：基于张量分解的电阻抗三维成像方法,可以充分利用图像的空间结构信息,考虑图像层与层之间的关联特性,能够更加接近肺部的真实情况,准确地反映肺的状态,进而提高图像重建质量;基于张量分解的电阻抗三维成像方法相比于二维张量重建方法,将图像的峰值信噪比（PSNR）提高了13.8%。由此可得,与Tikhonov正则化以及TV成像算法相比,基于张量分解的电阻抗三维成像方法更适合电阻抗的图像重建工作。     

基于EIT技术的二维头模型电特性研究

介绍了一种新的医学图象重建技术－电阻抗断层成像（EIT）技术，并用于头模型电阻抗特性的研究。本文给出了二维计算机模拟头模型，采用有限元方法进行正问题的求解，用简单反投影算法进行了图象的重建，成像结果与实际模型相近。     

融合边界条件的电阻抗图像重建仿真研究

结合成像目标的边界结构信息,提出一种新的改善电阻抗图像重建质量的方法．在生物医学电阻抗断层成像中,将传统采用圆形场域的重建模型改进为与人体胸腔边界近似的八边形场域,建立正问题数学模型,求解得到灵敏度系数矩阵,经等位线滤波反投影算法获得感兴趣区域的仿真分布图像．针对成像目标在场域中的不同分布情况,采用面积占空比对两种重建模型下的成像效果进行评价．图像及数据分析结果表明,改进方法重建图像伪影明显减少,面积占空比也更接近真实分布,提高了图像空间分辨率,达到了改善电阻抗重建图像质量的目的．     

电阻抗断层成像技术综述

介绍了生物医学工程的重要研究课题之一的电阻抗断层成像(EIT)技术,它是利用对物体表面的电测量来重建反映物体内部结构及功能变化图像的一种新颖的计算机影像技术．本文对EIT技术的发展、正问题、逆问题及硬件系统作了较为详细的介绍,并给出本课题组在该研究方面所取得的部分结果．     

基于虚拟现实技术的多视点图像重建算法设计

为解决传统多视点图像重建算法重建耗时过长、重建后清晰度较差的问题,基于虚拟现实技术设计一种新的多视点图像重建算法,分析摄像机的配置标准与目标图像方位,利用映射法将成像模型投射在二维平面上,再根据映射关系实现信息采集.在确定多视点图像背景后,绘制子区间方向梯度直方图,根据直方图绘制结果描述子情况,与相匹配的图像进行对比分...     

微扫描红外成像超分辨重建

为了通过低分辨率红外探测器获取高质量的图像信息,对基于微扫描成像的序列图像获取方法和超分辨图像重建算法进行了研究。首先,阐述了微扫描红外成像系统工作模式和软硬件构成。然后,提出了一种基于电机驱动的光学微扫描序列图像获取方法。最后,提出了一种基于字典学习的凸集投影算法用于超分辨图像重建。采用数值仿真和实际拍摄两种方式来验证本文算法的有效性,结果均表明本文方法能够有效地重建图像边缘细节并对噪声有较好的抑制作用。     

插值在医学图像三维重建中的应用

随着影像医学的发展,CT、MRI等医学成像技术获取的二维断层图像不能很好地满足现代临床医学诊断的要求,迫切需要一种将二维断层图像实现三维重建和显示的技术.研究由CT二维断层序列来构建组织和器官的三维几何模型的技术.引入Hermite和三次样条插值方法,并对其在二元和三元插值上进行推广,实现对二维图像和三维表面的插值重建.     

电阻抗成像的稀疏重建算法

针对电阻抗成像空间分辨率低和对测量噪声敏感的问题,将传统Tikhonov正则化问题中目标函数的L2范数正则项修正为L1范数,将动态电阻抗图像中非均匀的电导率具有稀疏性作为先验信息添加到L1范数正则项中,由此提出一种电阻抗成像的稀疏重建算法。建立基于总变差法、正交匹配追踪法以及L1范数最小二乘法的电阻抗成像模型,并借助实验可知,新算法成像质量好,对测量噪声不敏感,且成像速度较快。     

基于水平集方法的胎儿3维超声图像交互分割算法

针对目前胎儿3维超声成像主要靠经验丰富的医生手动方式来分割母体部分的不足,提出了一种基于水平集演化的3维超声图像交互分割方法.该算法通过构造基于梯度方向和大小的演化控制函数来找到处于零水平集的物体边界,为了将水平集方法应用于3维超声,提出窄带方案将演化过程限定在与初始态曲线等距的2条曲线中,而不是在每次演化中更新3维图像中的每个点,提高了分割的速度和精度.实验中使用2种不同来源的超声图像集,它们是来自于不同位置、不同方向、不同时期的胎儿30幅图像.结果显示,该方法能对3维胎儿超声图像进行快速准确的分割,在处理器为dualcore 2.0 GHz的机器上能在5 s内完成对像素大小为255×255×128的图像进行分割.     

注入及感应电流磁共振电阻抗成像对比

为了对比注入电流磁共振电阻抗成像(MREIT)及感应电流磁共振电阻抗成像(IC-MREIT)用于重构人体头部组织电导率分布的性能,分别在3层球头模型及包含5种组织的真实头模型上进行仿真.正问题仿真结果表明：在满足人体安全性要求的前提下,2种成像方法在头部组织内产生的电流密度的强度处于同一数量级,但IC-MREIT产生的电流密度略大且分布受颅骨影响较小.基于J-substitution算法的逆问题仿真结果表明：对于3层球头模型,IC-MREIT能够在较少的迭代次数内,以更高的精度重构出电导率分布;对于真实头模型,MREIT具有更好的收敛特性和成像精度.     

OLED数字化对准读数零位仪二次成像光学系统设计

采用大靶面、高像素数OLED(8.4寸2560×1600)实现了瞄准镜零位走动检测的数字化对准读数需求,OLED经前置投影系统压缩成像后再经准直物镜形成无穷远目标,该目标成像在被测瞄准镜的分划板上,通过移动OLED电子分划来实现被测瞄准镜零位走动的大测量范围下的高分辨率检测。前置投影系统和后续准直系统分开设计,利用ZEMAX软件进行仿真,设计后的系统MTF≥0.3@80lp/mm,点列图弥散斑直径控制在艾里斑以内,达到衍射极限,系统成像质量良好,保证了测量范围大于20mil,分辨率可达到0.015mil。     

多尺度残差网络模型的开放式电阻抗成像算法

针对开放式电阻抗成像（OEIT）的图像重建算法存在的成像精度低、对噪声敏感、重建图像伪影面积较大等问题,提出基于多尺度残差网络模型的OEIT算法.该算法利用不同尺寸卷积核的残差块提取边界电压的多尺度特征;在完成特征拼接后,利用卷积实现深层信息融合,得到预测的电导率分布结果.使用有限元法搭建OEIT正问题模型,构造“边界电压-电导率分布”数据集,将所提算法与其他算法在该数据集和实际模型实验中进行比较.结果表明,所提算法使OEIT的重建精度、抗噪能力和定位目标准确性显著提高,并使检测目标的伪影面积缩小.     

基于自适应权重粒子群的电容层析成像边界灰度补偿算法

电容层析成像图像重建是一个典型的病态问题,它的解是不稳定的.为了对这个不适定问题进行求解,在分析电容层析成像基本原理的基础上,提出了一种自适应权重粒子群的电容层析成像边界灰度补偿算法.该算法通过引入粒子群的平均绝对速度与理想速度,自适应调整粒子群优化算法中的参数,对成像后图像边界周围的灰度进行补偿.数值实验结果表明,同线性反投影和共轭梯度算法相比,进行边界灰度补偿后的图像兼备成像质量高、边界均匀稳定等优点,为ECT图像重建算法的研究提供了一个新思路.     

三项共轭梯度的电容层析成像图像重建算法

针对电容层析成像技术中的＂软场＂效应和病态问题,提出了一种三项共轭梯度的新电容层析成像算法.在分析电容层析成像基本原理的基础上,给出了三项共轭梯度法的迭代公式和计算步骤,并探讨了ECT应用该算法的可行性,算法满足收敛条件且重建图像误差小.仿真和实验结果表明,同LBP和普通共轭梯度算法相比,该算法兼备成像质量高、边界均匀稳定等优点.     

基于压缩感知的多目标认知成像方法

为利用有限雷达资源实现对多ISAR目标的实时高分辨成像,提出了一种基于压缩感知的相控阵雷达多目标稀疏孔径认知高分辨成像方法．在对目标稀疏特性认知的基础上,构建了基于目标横向稀疏度和成像积累时间的雷达资源动态分配函数,并给出了成像质量评估标准,最终实现了有限雷达资源条件下不同ISAR目标的高分辨认知成像．仿真结果表明,利用该方法成像不仅可以减少雷达成像发射脉冲数,而且可以有效减少雷达观测时间,同时还能获得高质量的目标ISAR像．     

高密度电法二维反演程序反演常规电法电测深资料探讨

高密度电法二维反演程序具有易用性强和反演结果快速直观等优点,在物探工作中被经常使用。本文比较高密度电法二维反演程序数据和常规电法电测深数据的格式,介绍了常规电测深数据经程序转换后用高密度电法二维反演软件反演成图的效果,并对此进行了讨论。