实验预加力对软组织粘弹性性能分析的影响

对软组织进行应力松弛试验时可给样本施加一个小的预加力来去除样本的松弛,该预加力通常被忽略.然而对于低刚度的软组织,预加力可能占峰值应力相当大的比例.本文根据准线性粘弹性(QLV)理论,通过模拟实验,研究了在不同预加应力/峰值应力比下预加力对软组织粘弹性性能分析的影响.预先设定的QLV参数值、模拟实验参数值,以及7种预加应力/峰值应力比被输入QLV模型,生成7组模拟数据.然后用不考虑预加力和考虑预加力两种方法来拟合模拟数据计算QLV参数,计算结果和输入值相比较.结果表明,当预加应力/峰值应力比值大于0.01时,不考虑预加力得到的QLV参数A、B、A×B及τ 1误差达到两个数量级以上.考虑预加力则大大提高了估计精度,误差均在10%以内.因此当描述低刚度组织的粘弹性时不能忽略预加力,本文提出的考虑预加力的方法能给出QLV参数的精确估计.     

红外面部表情热像图的特征分析

表情识别是近年来关于生物识别研究的热点课题之一,在心理学研究和计算机人性化方面具有深远意义.传统的通过面部特征和五官的相对位置进行表情识别方法由于受到光线和被测物表面复杂度的影响,并未有大的研究突破.本文根据表情的变化与面部温度分布的变化的关系提出了基于红外测温的表情识别方法,用通过分析面部温度区域分布的变化来分析表情的变化情况,用功能性分析的方法解决了传统方法困扰多年的问题.本文以人面部的红外热像图为研究对象,采用数学形态学方法,通过提取与分析热像图特征区域的整体几何特征和局部几何特征,进行了表情识别的研究.提出了温度直方图和基于鼻尖温度最低法的概念.本文中主要实现的方法有数学形态学的膨胀、腐蚀、开运算和闭运算,以及利用数学形态学手段进行二值图像的边缘检测.同时实现了面积、周长、似圆度和夹角的自动计算,作为分析特征区域的整体和局部几何特征的参数向量.通过数据分析,发现随着表情变化,这些几何特征变化明显,并呈现一定的规律性,说明利用红外热像图研究表情识别是可行的.利用红外热像图进行表情识别,可以不受光线、肤色的影响,人脸区域和特征区域提取简单易行.本文主要利用了面部温度的分布变化进行了表情识别探索性研究,可以辅助心理学研究、高危病人检测和计算机人性化的发展等等.同时,根据温度分布变化同样可以进行人体生理功能的监测,辅助疾病的及时诊断和治疗.     

脉冲调制微波辐照生物组织的热效应及红外热成像研究

针对微波连续加热造成生物组织温升过高而损伤正常组织,提出计算机编码的脉冲调制微波辐照生物组织,有效控制加热区域内的温度分布.采用红外热成像的方式观察分层仿生体模中各层的温度分布,分析讨论脉冲调制微波占空比、频率和功率对生物组织加热区域内温度分布的影响.结果表明,采用提高脉冲调制微波占空比和功率或在一定范围内改变调制脉冲频率的方式来提高生物组织加热区域内的热效应.该方法将为肿瘤微波热疗提供新的有效加热方式和途径.     

基于CCD图与红外热像图融合的人脸识别分析研究

针对CCD图或红外热像图人脸识别方法的局限性,本文从多传感器图像融合技术出发,采用基于CCD图与红外热像图决策级融合的人脸识别方法,并建立了一个800幅的人脸图像库,进行人脸识别实验。实验表明：基于决策融合的人脸识别方法比单纯的CCD图或红外热像图人脸识别方法,具有更高的识别率。     

利用红外成像技术分析灸疗温度特征

为研究灸疗机理进行了温度特征分析实验,使用灸盒对物理传热材料模型和人体穴位施艾灸,记录施灸中心的温度变化,并用红外热像仪记录艾灸过程中的被灸体温度分布.通过分层物理模型实验探讨了灸热由灸体表面至内部扩散的规律.相同条件下重复实验,得出被灸体中心区域的温度一时问曲线和温度由表层至内部热量扩散的函数曲线.分析红外图像发现:物理材料等非生命物体以点热源能量扩散的方式逐渐升温,其温度呈同心圆方式分布;而人体具有自我调节机能,其温度分布呈现局部皮肤温度升高,并按照血管和经络的分布走行.此文为艾灸和热疗提供了丰富的图像数据,为传统中医学的灸疗机理研究提供了新的科学依据.     

一种宽带高增益的微波热疗辐射器的设计

针对肿瘤微波热疗中常用的矩形微带天线的频带窄、增益低等缺点,提出一种Balun馈电的宽带印刷偶极子天线。分析了该天线等效电路的阻抗特性,在馈线增加调谐枝节来优化天线的阻抗匹配以增加带宽。数值仿真与实测结果表明:该天线的带宽与增益优于矩形微带天线。基于红外热成像仪测温,在同一实验条件下将Balun馈电的偶极子天线和矩形微带天线分别辐照层叠仿生体模,并对比体模的温度变化,实验表明Balun馈电的宽带印刷偶极子天线具有热效率高的特点,可以满足肿瘤微波热疗的要求。     

肿瘤微波热疗三维温度场热域控制及红外热成像

研究了肿瘤热疗过程中正弦调制信号控制微波辐照时的均匀仿真模型内部三维温度场分布以及热域体积.为使肿瘤区域内产生有效的热效应,提出正弦信号调制微波输出,对三维分层仿真模型中各层的温度进行红外热成像分析,然后对三维温度场进行光线投射重建,测量三维有效热域的相对体积,分析讨论正弦调制微波功率和周期对生物组织加热区域内温度分布与三维热域相对体积的影响.结果表明,正弦调制信号控制微波加热可有效控制生物组织内部的温度分布;采用提高正弦调制微波功率、在一定范围内改变调制微波的周期的方式来提高生物组织加热区域内的热效应和热域体积,可为肿瘤微波热疗三维温度场热域控制、观察与测量提供初步依据。     

一种基于BP的痒性风团痒感度预测算法的研究

设计了一种基于BP（Error Back Propagation Network）神经网络来预测痒性风团痒感度的顸测算法的模型。根据临床实际采集的数据,利用Matlab中有关工具函数对BP网络进行训练,实现了算法来预测了瘁感度,并结合临床实例进行了验证。为痒性风团痒感度的预测成功提供了一种算法,具有一定的实用价值。     

基于人工神经网络的痒感度预测模型研究

本文设计了一种基于BP人工神经网络技术的痒性风团瘁感度预测模型.根据临床实际采集的痒性风团数据,利用Matlab中有关工具函数对BP网络进行训练.并对实验结果进行了验证.结果表明:该痒感度预测模型能为临床痒性风团瘁感度预测提供一种客观评价的方法.