基于模型的房间内物体的近场成像技术

引言 穿墙雷达成像可以分辨建筑物内的物体,因此近来非常受关注。大多数传统成像方法都是基于傅立叶谱变化和／或远场近似法（如逆合成孔径雷达（ISAR）和层析X射线成像）。这些方法都使用了简单的点散射模型。在另一方面,基于模型成像是一种更通用的方法,可以根据感兴趣的场景的物理特性选用一个较合理的散射模型。     

新出现的光生物医学成像技术

光生物医学成像研究人员正在追求一个梦想，即不久将来的某天，他们将开发出一种非侵入性方法，使医生能用光探入人体内部。通过分析光与组织的反应形式，这些“光学体扫描仪”将帮助医生诊断诸如肿块之类的疾病，并确定其是恶性还是良性。尽管一系列给人印象深刻的技术已能对人体的某些部分成像，其中包括x射线成像、计算机层析X射线摄影法（CT）、磁共振成像（MRI）、超声及放射性同位素成像，但它们仍有其局限性：·x射线或其它已建立的技术不能准确探测初期的肿块，这时它们很小，而且容易处理。x射线同样不适于对年轻、厚实的胸部成…     

医疗与通信专用高速模数转换器

16位4通道ADC AD9653支持MRI（核磁共振成像）系统、医疗超声以及工业目视检查系统和无损超声等其他高端成像应用的较高通道密度。这使得这些转换器可以放置在距离目标信号更近的地方,因而可以提高图像质量和图像吞吐量,同时减少整体元件数量。     

光声技术在脑组织成像中的应用（特邀）

基于激光诱导超声机制的光声成像技术结合了光学成像的高对比度和超声成像的深穿透性,能无标记、非侵入反映生命体内源性吸收物质的分布,适合啮齿类动物模型全脑的即时成像。为了证明光声技术在脑科学研究和脑疾病监测中的应用,搭建了光声显微成像系统,其空间分辨率可达几十微米,有效成像深度可达1 mm以上,并以APP/PS1转基因阿尔茨海默症（Alzheimer’s disease, AD）模型小鼠和野生型WT小鼠为研究对象,从脑组织切片、离体全脑和活体全脑三个层面探究了光声成像在表征AD鼠和WT鼠脑结构变化和血管网络的能力,证明了光声技术在研究脑疾病发展过程中监控脑结构变化和脑血管网络特征的巨大潜力,可以为诸多脑科学研究和神经退行性疾病发展机制提供更深入的见解。     

符号相干系数加权的超声平面波复合成像算法

平面波超声成像算法运用广泛,具有较高的成像帧率,但成像质量较差.相干平面波复合成像（CPWC）算法采用对多个方向平面波成像输出直接叠加的方式进行成像,有效的提高了成像质量,但忽略了平面波之间的相干性.本文提出符号相干系数加权的平面波复合成像算法（SCF-CPWC）.该算法将不同角度的平面波对同一个成像点的成像结果做为向量,计算出该向量的符号相干系数（SCF）,对该成像点的相干平面波复合成像的输出结果进行加权成像,得到SCF-CPWC算法的最终结果.仿真和实验结果表明SCF-CPWC算法具有更好成像质量.相对于传统的CPWC成像算法,可以明显改善成像的横向分辨率和暗斑对比度.     

血管内光声-超声-光学相干层析-光声弹性多模态成像方法及系统

识别动脉粥样硬化斑块的易损性是防治急性冠状动脉疾病的重要途径。纤维帽厚度、脂质核心大小、管腔狭窄程度和管腔的力学特性是评估斑块易损性的关键参数。然而，单一模态的血管内成像技术难以通过一次成像获取用于评估斑块易损性的全面信息。本团队通过复用光路和声路，将血管内超声成像（IVUS）和血管内光学相干层析成像（IVOCT）与血管内光声成像（IVPA）、光声弹性成像（IVPAE）有机结合到一起，开发了一种血管内光声-超声-光学相干层析-光声弹性四模态一体化成像探头及成像系统。该一体化成像探头的成像直径仅为0.97 mm，光学相干层析、光声、超声模态的横向分辨率分别为20.5、61.3、122.2μm，纵向分辨率分别为15.8、57.4、72.5μm。离体模拟样品和兔腹主动脉的在体成像实验验证了血管内四模态成像能够提供血管壁的宏观和微观结构信息，同时能够特异性识别脂质成分和反映脂质斑块的弹性力学信息。该一体化探头可一次性获取血管内斑块的多物理影像特性，有望为动脉粥样硬化斑块的深入理解和诊治提供新型的介入成像方法和工具。     

8通道超声前端IC具有低噪声和高动态范围

超声成像系统的图像质量和灵敏度直接受接收机的噪声系数、动态范围和图像分辨率的影响。接收机噪声系数决定了成像系统能够检测到的最小信号电平（如超声回波）。     

微观探索的新光芒：便携式光声显微成像技术（特邀）

光声成像（PAI）是一种结合了光学成像高对比度和超声成像深穿透性的生物医学成像模态,近年来得到了迅速发展。其中,光声显微成像（PAM）作为光声成像的重要实现方式之一,可以在毫米级的成像深度上实现微米级甚至百纳米级的分辨率,能够实现对生物组织结构、功能和分子的高分辨率成像,已在临床诊断、皮肤病检测和眼科等领域得到广泛应用。首先对PAM的工作原理和实现方式等进行基本介绍,之后围绕便携式PAM技术,从手持与半手持式、脑部可穿戴式及集成多模态3方面对其研究进展进行综述,随后探讨便携式PAM技术面临的挑战,最后进行总结与展望。     

有限衍射X波非线性声场特性研究

X波用于超声成像可以获得很高的帧率，但在线性成像模式下图像空间分辨率相对于传统的聚焦成像有所下降。本文通过时域数值方法求解KZK(Khokhlov-Zabolotskaya-Kuznetsov)方程，研究有限衍射X波的非线性声场特性。结果表明：无论宽带或限带X波，其非线性声场同样是有限衍射波，并且二次谐波具有比基波更窄的主瓣和更小的副瓣。采用X波的二次谐波进行成像能够在整个成像区域获得更高的分辨率。理论分析验证了数值计算结果。     

红外热像数学均值对乳腺疾病诊断价值的探讨

观测乳腺区域的红外热像分布及数学均值,分析其对乳腺疾病的诊断价值。将2016年6月至2017年1月在柳州市中医医院治未病中心门诊中符合纳入标准的125例人员作为研究对象,采用数字式医用红外热像仪观测了双乳腺投影区域的红外热成像数学均值。同时对所有研究对象进行了乳腺超声及乳腺钼靶X线检查。记录所有研究对象的红外热像数学均值以及在不同检查项目下的结果与乳腺红外热像数学均值的分布规律,对结果进行相关性及差异性统计分析。结果表明,乳腺红外热像数学均值与乳腺的病变程度正相关;将乳腺超声与乳腺钼靶X线检查结果对应的红外热像数学差值之间进行比较,其差异不具有统计学意义（P＞0.05）。因此,乳腺区域的红外热像数学均值与不同乳腺疾病存在相关性,其中乳腺癌的红外热像数学均值最高,正常乳腺红外热像数学均值最低。红外热像数学均值对乳腺疾病的诊断在一定程度上比乳腺超声更敏感。     

超声无损检测成像技术

超声无损检测成像技术在现代工业的很多领域中都有很重要的用途,具有非常广阔的发展前景。对扫描超声成像、超声波显像、超声全息、ALOK法成像、相控阵法、超声显微镜、SAFT成像、TOFD成像、超声CT成像的发展、原理、特点和应用做了分析,可以更好地指导实际应用,并指出了超声无损检测成像技术的发展方向。     

使用延展目标模型的高分辨率透墙雷达成像

透墙雷达成像技术试图对封闭建筑中的复杂场景进行成像。大多数高分辨率成像技术假设目标为PT（点目标）,但室内成像需要处理单个或多个墙体,墙体为ET（延展目标）,这与PT假设矛盾。为了提供高质量成像,我们需要分开考虑PT和ET。文中,我们建立了ET模型并应用信号子空间法进行目标定位。通过合成两种图像（一种为PT模型,另一种为ET模型）,两种类型的目标都可被识别。成像结果以合成数据和试验数据的形式给出。     

太赫兹成像技术研究进展及应用

太赫兹波（terahertz waves）位于红外波段与微波波段之间,相比其他波段具有高透射性、低能量性、相干性、指纹光谱以及瞬态性等特点。随着太赫兹成像技术在空间通信、雷达探测、航天航空以及生物医疗等领域的广泛应用,已经表现出传统成像技术（如可见光、超声波和X射线成像）无法比拟的优势。本文首先对太赫兹时域光谱（THz-TDS）成像技术以及室温（非制冷）微测辐射热计太赫兹成像技术的发展现状进行介绍,再介绍太赫兹成像技术的典型应用,最后指出太赫兹成像技术在发展中存在的限制因素并给出合理的建议。     

生物组织单像素成像重构的散射干扰抑制

针对单像素成像重构中的散射介质影响而导致重构图像无法达到最佳效果的问题,研究了有无散射介质的情况下,关联算法和压缩感知算法的图像重构适用性。分析了散射介质在成像光路造成的调制信息空间结构变化和在探测光路造成的信号损耗对成像的影响,建立了近红外单像素成像系统,使用CGI算法和TVAL3算法实现了穿透生物组织散射介质的单像素成像实验。实验发现,在无散射介质时,TVAL3算法的重构时间、峰值信噪比和相似度等均优于CGI算法;而在有散射介质时,CGI算法的三项数值中有两项优于TVAL3算法,其最大重构时间（0.304091 s）小于TVAL3算法最小时间（1.766299 s）,其最小峰值信噪比（9.9831 dB）高于TVAL3算法的最大值（9.170456 dB）,其相似度（0.0982、0.1178）则位于TVAL3算法的范围内（0.099258~0.497622）。结果表明,基于关联成像理论的CGI算法较适合散射介质成像,基于压缩感知理论的TVAL3算法更适合无散射介质成像。     

太赫兹成像技术研究进展及应用

太赫兹波（terahertz waves）位于红外波段与微波波段之间,相比其他波段具有高透射性、低能量性、相干性、指纹光谱以及瞬态性等特点。随着太赫兹成像技术在空间通信、雷达探测、航天航空以及生物医疗等领域的广泛应用,已经表现出传统成像技术（如可见光、超声波和X射线成像）无法比拟的优势。本文首先对太赫兹时域光谱（THz-TDS）成像技术以及室温（非制冷）微测辐射热计太赫兹成像技术的发展现状进行介绍,再介绍太赫兹成像技术的典型应用,最后指出太赫兹成像技术在发展中存在的限制因素并给出合理的建议。     

快速高能X射线光栅相衬成像

X射线光栅相衬成像对弱吸收物质成像能够获得较高的图像衬度,然而使用高分辨探测器,成像时间长。此外,受光栅工艺限制,成像能量通常在30 keV左右。文中基于投影成像原理,大大放宽了对光栅工艺的要求,提高了成像能量。同时,利用医用CT球管以及医用探测器,基于周步进扫描模式,实现了快速相衬CT成像。在国家同步辐射实验室搭建的成像系统上,完成了80 kV管电压（等效能量约48 keV）180 mA管电流,物体80 s曝光的二维和三维成像实验。针对实验结果,进一步探讨了提高密度分辨率的方法和途径。     

板状结构中多损伤的时间逆转成像评价研究

基于Mindlin板理论,采用微扰方法分析得到超声导波与板状结构微损伤相互作用的散射波场,并利用有限元方法模拟研究含损伤的板状结构中激光超声导波场。构建散射波的传递矩阵,采用时间逆转损伤成像评价结构微损伤。将时间逆转损伤成像结果与超声相控阵成像结果进行比较。结果表明,相比于传统的超声相控阵损伤成像,时间逆转成像方法灵敏度高,能对板中的多损伤精确识别,且损伤成像精度更精细。     

太赫兹成像系统分析及其相关技术研究

随着THz成像技术的日益发展,针对设计清晰、实时、高灵敏度、小型化及低成本THz成像系统还比较困难的问题,从设计THz成像系统的角度出发,就其在成像方面的特点、工作原理、组成及关键技术（包括THz光学系统、探测器及信号处理）进行了研究,着重研究了目前THz成像系统的新进展。并分析比较了电磁波段中γ、X、紫外、可见光、微光、红外、THz及毫米波各成像系统的优缺点及应用。在THz成像系统的典型应用基础上提出了THz成像系统未来发展方向。     

X射线在医学诊断领域的应用机理

X线成像检查是现代医学诊断的重要组成部分,所有X线成像设备的成像过程都是建立在X线与人体相互作用的基础上。本文首先介绍了X线成像的物理机制,然后对常用的X线成像系统进行了介绍。     

一种新的医学成像技术

一种新的医学成像技术苏州大学孙文青在ＣＴ、超声显像诊断、核医学成像以及其他有关医学成像技术中核心问题是图像信息的检测。美国田纳西大学的ＤｉＢｉａｎｃａ和Ｂａｒｋｅｒ教授发明的ＫＣＤ（ＫｉｎｅｓｔａｔｉｃＣｈａｒｓｅＤｅｔｅｃｔｏｒ）检测器是一种最新的...