三维电阻抗成像的测量模式

电阻抗成像技术（EIT）是一种非侵入的成像技术,通过测量介质的边界参数,从而获得介质的分布状态．为研究EIT的测量模式对其数据测量和图像重建的影响,借助仿真软件COMSOL建立了具有双层电极结构的EIT系统．设计和采用了4种典型的激励模式和2种测量模式,并通过评价指标进行比较．结果显示,在理想条件下,几种模式的组合表现均可．考虑到既易于测量且成像质量高,推荐双层24电极EIT系统使用同层准对向驱动模式．     

三维电阻抗成像系统激励模式仿真分析

为克服电阻抗成像(electrical impedance tomography, EIT)信息量少,正、逆问题计算时由于实际三维场近似到二维时引入误差等弊端,在开放式EIT基础上改进一维电极阵列为二维电极阵列,拓展求解域到整个三维场,以增加信息量,消除模型误差。针对目前EIT的几种激励模式,运用有限元法求解不同模式下的正问题,以区分度和表面投影成像的方法评估各种激励模式对三维场域内扰动的敏感度。结果表明背电极方式在探测深度、精度上具有明显优势,临床应用简便,可为下一步三维EIT的研究提供参考。     

基于最小二乘回归模型的EIT数据分析

医学电阻抗成像技术（EIT）是当今生物医学工程领域重大研究课题之一。本文利用最小二乘回归模型分析了圆形场EIT扫描数据,实现了场域内干扰物质的相对尺寸及相对位置的确定,为实现EIT动态心肺监测活动奠定基础。     

单电流注入的三维MREIT快速重建及实验

磁共振电阻抗成像（MREIT）是将磁共振成像（MRI）与传统电阻抗成像（EIT）技术相结合的一种电导率成像技术,通过提供成像体精确的几何信息与成像体内部的磁通密度值,改善了电阻抗成像的病态性,使得电导率图像的分辨率显著提高．针对MREIT系统的快速成像问题,在分析磁共振电阻抗成像的数学模型和正逆问题的基础上,提出利用单次电流的磁通密度分量即可进行电导率图像重建的方法,缩短了测量时间,并降低了电极间的电磁干扰;将灵敏度矩阵法扩展到三维MREIT,采用半解析法计算灵敏度矩阵,使得图像重建速度得到提高;并通过仿真与仿体实验验证了该方法的有效性．结果表明获得的电导率分布图像具有较高的分辨率和图像质量,测量与重建时间的缩短为MREIT的临床应用奠定了基础．     

水泥早龄水化电阻成像研究

利用电阻率成像技术(EIT),对水灰比为0.3、0.32、0.35水泥净浆,及掺氯化钙或硫酸锌的0.32水灰比浆体的前6 h水化过程进行监测,测得的EIT阻抗差分图像能较好反映水泥的水化进程。由EIT测得的阻抗-时间微分曲线可知,水泥净浆及掺硫酸锌的水泥浆体的早期水化可分为下降、稳定和上升三个阶段;掺氯化钙的水泥浆体则只有稳定和上升两个阶段。     

MDEIT中电流密度成像替代电导率成像的可行性分析

针对新型磁探测电阻抗成像技术的正问题,利用有限元方法求解得到目标体内部的电压和电流密度分布,然后根据Biot-Savart定律获得目标体外部的磁感应强度数据,并且分析了有限元方法计算正问题的精度.结果表明,其足以用于磁探测电阻抗成像的电导率图像重建.在此基础上,通过仿真实验发现环形电极模式避免了电流的扩散效应,远离电极部分的z方向电流密度图像与电导率图像一致,以电流密度成像替代电导率成像,使得磁探测电阻抗成像简化为磁探测电流密度成像,缩短了数据测量时间和图像重建时间,为快速成像奠定了基础.     

MNR算法参数分析

电阻抗断层成像技术(Electrical Impedance Tomography,EIT)是一种有着广泛应用前景的医学成像技术。论文在介绍了EIT测量原理的基础上,给出了修正的Newton-Raphson迭代算法步骤,讨论了影响MNR算法结果的两个参量。最后通过仿真实验表明,迭代步长和正则化参数均对MNR算法结果有着一定的影响,在进行逆问题研究时应综合考虑,获得最优结果。     

基于Walsh函数的电阻抗层析成像激励模式

为提高电阻抗成像数据采集系统的信噪比并且简化硬件电路设计,提出了一种基于Walsh函数的最优电流激励模式。利用Walsh电流对敏感场域进行激励,测量其电压响应,借助统计线性回归求解阻抗矩阵并将最优激励模式下的电压响应表示为Walsh电压响应的线性组合。结合正则化Gauss-Newton法重建阻抗图像。仿真结果表明,Walsh函数最优电流激励模式可以改善硬件系统的抗噪声能力,并且保证整个敏感场域内电流密度分布的均匀性。结合最优电流激励模式进行图像重建,提高了重建算法的收敛速度及重建图像的质量。     

基于单电极激励模式的颅脑电阻抗图像重建方法研究

作为一种新兴的可视化技术,电阻抗层析成像(EIT)能够根据人体组织病理变化对其电导率分布进行图像重建,为疾病检测提供了一种选择.在基于EIT的脑部疾病检测中,为了改善被测区域的灵敏度分布并解决电阻抗成像中典型的不适定问题,在单电极激励数据采集模式下,提出了k阶有限差分L₁正则化目标函数,并采用增广拉格朗日和交替方向算法对目标函数进行求解,实现电导率分布的重构.研究了单电极激励模式下,外接电阻对敏感场的影响;针对脑出血和脑缺血两种病情,对比了Landweber方法、Newton-Raphson方法、Tikhonov方法、广义总变分方法(TGV)和本文方法的图像重建性能.结果表明,在脑出血和脑缺血的图像重建中,采用单电极激励模式的ALAD-LR方法可有效提高图像重建质量,并具有较强的鲁棒性.     

乳腺电阻抗扫描成像数值分析

针对已有的电阻抗扫描成像分析模型与临床实际情况存在较大差异的问题,结合女性乳房结构、中国女性乳房实际大小、电参数及检测探头结构,构造了一个更加接近于实际情形的电阻抗扫描成像模型.采用有限元方法求解模型的静态电场方程并结合方差分析(Yates方法)对电阻抗扫描成像的相关参数进行统计分析.结果表明,当乳房中存在癌灶时,由于癌灶组织与周围正常组织在电参数上存在差异,乳房表面电流会存在相应的扰动.电流扰动程度受乳房大小、癌灶深度、大小以及周围组织电导参数及其交互因素的影响.如能通过测量夹具控制乳房大小,减少癌灶深度,可进一步提高电阻抗扫描成像的乳腺癌检测性能.     

人脸识别系统的设计与实现

随着社会信息化、网络化的发展,自动身份认证逐渐成为一种趋势,人脸识别以其特有的便利性成为当前研究的热点.在学习前人的图像处理技术基础上,综合考虑各方面条件,在算法上采用人脸识别领域中的HAAR方法对人脸进行检测,采用PCA方法进行人脸特征提取;在图像显示上采用JavaWeb开发的SSH框架对图像进行处理,将C++图像处理的便利条件和Java Web开发的友好效果结合起来.最终实现的功能是:从人脸图像库中找出与上传人脸最相似的前三个人脸图片,并显示他们的信息.     

基于灰度迭代阈值的高分辨率影像分割研究

图像分割技术为遥感图像解译和分类的一种重要方法,目前主要应用在中分辨率影像中,由于高分辨率影像的信噪比低,直接进行图像分割,效果不佳．对2010年3月湖北省襄阳市高分辨率的快鸟影像,进行降噪处理及改进阈值策略来改善灰度迭代阈值法的图像分割效果．首先运用数学形态学的闭运算对影像进行降噪处理,然后采用灰度迭代阈值法和最大类问方差法的图像分割对影像进行分割对比研究．结果表明,灰度迭代阈值法在时间效率及影像分割效果方面优于最大类间方差法．     

定位图像分维算法的计算机研究

通过对3种方法计算结果的分析,验证了计算图像分形维数的基本理论,进一步研究了分形理论在遥感图像中的应用.     

动态生成程序映象的新方法

介绍了1种新的代码优化的新方法－Just in Time Code Layout,它不同于传统的静态链接生成可执行程序映象文件的方法,而是在运行时通过动态链接生成招待程序的映象。对此研究了此方法对程度映象和传统方法生成的程序映象及用Pettis方法优化生成程序映象3者之间在运行时Cache性能的差异,证明了这种方法对程序运行的明显效果。     

基于均值漂移的舌体分割算法

本文针对舌体图像的特点,提出了一种基于均值漂移的舌体图像分割算法。该算法首先对输入图像进行平滑,可有效消除舌苔裂纹和色块噪声对舌体分割的干扰,然后根据空域和值域的邻近性原则进行聚类,根据聚类结果对舌体图像进行分割。实验结果表明,对不同的舌体图像进行分割,分割结果符合中医医师的诊断要求,对有噪声的图像,该方法也可较好地实现舌体分割。     

基于局部统计信息的主动轮廓模型

灰度不均普遍存在于医学图像中,为了克服灰度不均对图像分割的影响,基于图像的局部统计信息,结合偏移场校正模型,建立了高斯分布的主动轮廓模型.引入水平集函数,并根据变分法原理,实现了该算法.最后利用新算法和经典算法作对比实验,结果表明,新算法对合成图像和真实图像的分割都取得了较好的结果,具有更强的鲁棒性.     

求解多层媒质中点源电场问题的复镜像法

求解点源与半无限大均匀媒质的电场问题可利用经典镜像法。若媒质分层均匀,则经典镜像法需要无穷多个镜像来模拟这种电场问题,这给分析计算带来一定的困难。本文所介绍的复镜像法是采用任意函数的有限项指数级数Ｐｒｏｎｙ展开来定义镜像的大小和位置,而替代经典镜像法中采用无限项Ｔａｉｌｏｒ级数展开方法。仅利用几个复镜像便可以得到高精度的计算结果。对于一般的２层媒质问题,利用８个复镜像可以达到１千个经典镜像的计算精度。     

一种新的图像二值化方法

在模式识别中,二值化效果的好坏直接影响着识别效果.首先通过改进的Bernsen方法对原始图像进行二值化,得到第一幅源图像;然后根据自组织神经网络计算阈值,对图像进行二值化,得到第二幅源图像;再根据灰度值最小的原则作为图像融合方法,得到最终的二值化图像.最后给出模拟实验,实验结果表明该方法是有效的.     

面向摄像整纬器的织物纬斜检测方法

为了解决局部阴影、疵点和噪点对图像法的检测带来不利影响的问题,设计一种基于分步大津法和窗口像素统计的图像检测方法.首先,利用图像分割技术解决在有局部阴影情况下图像二值化的问题;然后,通过窗口像素统计的方法得到纬斜信息;最后,根据统计结果得到准确的纬斜角度值.实验结果表明:该检测方法可以克服局部阴影、疵点、噪点的影响,保证检测误差低于0.3°.