基于胸部CT影像的肺血管树分割关键技术研究

肺支气管的排除和血管组织的精确探测,是影响肺血管树分割精度的重要因素.经形态学处理后的CT影像可提高对器官信息的探测能力,因此提出形态学辅助的区域生长方法用于支气管分割,并引入泄漏判断条件抑制分割泄漏.针对血管组织的提取,提出多阈值分割方法,通过引入多尺度滤波器获取不同尺寸半径血管的最大响应尺度信息,计算血管组织相应的分割阈值,实现分割阈值的动态匹配.实验结果表明:应用于10套CT影像,血管组织分割准确率为97.062%,,血管分支抽取率为93.95%,,肺血管树分割精度得到较大提高.     

高速喷漆涡轮系统动力学建模方法

提出了一种考虑支承子系统柔性的高速喷漆涡轮系统动力学建模方法,对机架子系统各转子系统分别建立解析模型,轴承耦合子系统简化为无质量弹簧,利用拉格朗日方程进行综合,得到整个系统的运动微分方程。然后进一步研究支承子系统结构参数对整个系统动态特性的影响规律。     

基于肺部CT影像的针道识别关键技术研究

为了获得CT引导的肺部近距离放射治疗术中实际针道位置并且辅助术中顺利进行剂量优化步骤,本文提出了一种自动针道重建算法.基于预检验模型参数评估技术、局部随机样本一致性(RANSAC)算法与主成分分析(PCA)法相结合的局部优化算法,所提出的改进的RANSAC算法能够快速、精确、稳定地将针轴提取出来.相较于传统的RANSAC算法,本文首先运用预检验技术加速了传统算法的迭代过程,以便于提高整体拾取效率;其次为了解决传统算法拾取精度较差的问题,先通过局部随机样本一致性算法获得一个近似较优解,而后利用PCA法最小化所有局内点的误差以得到最终的最优解.针尖点的具体位置可以通过搜索针轴方向灰度的变化而确定.此外,同一张切片上的多根针通过连续局内点删除算法能够一次性被分割出来.模拟数据结果表明,改进后算法的分割精度要明显高于传统的RANSAC算法所得的结果,并且随着局内点占比下降拾取时间并没有发生较大的上升.此外,本文的算法也在实际的肺部近距离放射治疗图像中得到了验证,实际病例实验中以手动分割的结果作为算法所得的结果的参照物.实验结果表明,针轴方向和针尖点的平均误差分别被控制在1.4°和0.85 mm以内,且平均每根针的分割时间为0.238 s.     

一起110kV线路保护动作分析

本文结合实例,介绍了某变电站110kV系统发生故障情况下系统各继电保护装置动作的基本情况,并对110kV线路152距离保护装置误动情况进行了分析,最后提出了必要的改进措施。     

基于代价地图的活检路径规划研究

穿刺活检手术作为多种疾病早期诊断最常用的技术之一,需要将一根细长的穿刺针刺入组织以获取组织标本,因此,穿刺路径的安全性和精确性对活检手术准确率和术后恢复至关重要.针对机器人辅助下的穿刺活检手术,本文提出了一种基于代价地图的穿刺路径规划方法.首先,将包含三维规划空间大小、空间中障碍物位置、形状等信息的原始地图作为输入,根据人工势能场理论构建代价地图,以定量评估障碍物以外空间的风险程度.其次,考虑带有斜尖的穿刺针插入组织中产生的实际偏转,采用非完整运动学模型作为穿刺针的偏转预测模型.在模拟解剖结构特征的障碍物环境下,使用代价地图计算可行入刺区域中不碰撞穿刺路径的代价值,并采用模拟退火算法进行优化,获得安全可行的穿刺路径以指导机器人执行的自动穿刺过程.最后,在自制的仿生模型中设计模体实验,分别按照传统直线穿刺路径和本文规划方法得出的安全穿刺路径执行自动穿刺操作.实验表明,按照规划路径进行穿刺的实际穿刺路径与规划路径较为相符,靶点穿刺误差在1.5 mm以内,较传统直线路径穿刺精度提高80%以上,且较临床的靶点穿刺误差(5.5～5.6 mm)有明显降低.实验结果表明该运动规划方法能够为机器人辅助...     

滚筒洗衣机动力学建模及其平衡器设计

以滚筒洗衣机为研究对象．利用矢量法建立了洗衣机的六自由度动力学模型首先,定义系统的内、外筒坐标系．在此基础上,对工作状态下的内、外筒偏心和被洗物体的质心分别用向量表示,考虑悬挂弹簧和阻尼器,分析其动、势能,利用拉格朗日方程建立系统的动力学模型然后,对两种平衡方式（液压和固体）进行研究,分析其对内筒振幅的影响．最后,通过数值仿真的方式验证了该动力学模型的正确性．该工作对洗衣机的参数设计和减振降噪提供了很好的依据．     

灰岩岸坡危岩体链式演化特征分析——以三峡库区羊叉河岸坡为例

【目的】以三峡库区羊叉河岸坡为例,分析灰岩岸坡危岩体链式演化特征。【方法】利用FLAC3D数值软件构建该处危岩体模型,对它的应力场进行分析。【结果】从危岩体岩腔的形成到最终形成临界岩腔的过程中,岩腔临空面的大主应力呈现拉应力状态,小主应力则处在压、拉应力转换的临界状态;危岩体的宏观链具有嵌套发育特征,始终表现为拉裂或者拉剪受力状态,并通过微观链的扩展,发育,贯通,最终出现失稳断裂。【结论】通过对危岩体受力过程进行数值模拟可知模拟结果与实际的链式发育情况相吻合,研究成果从危岩体发育角度探索岸坡地貌演化过程,对岸坡危岩体防治有积极指导意义。     

后装机源缆传送机构的改进设计及精度研究

本文旨在改善近距离后装式放射治疗机在使用过程中易出现的放射源卡源的问题,同时为了提高后装治疗机放射源的源到位精度,针对后装放射治疗机的关键治疗机构——源缆传送机构,进行了结构改进设计.首先,针对机构中的关键零部件绕丝轮的槽形进行了改进设计,经过对比分析,选用三角形槽的设计方案,并通过计算60°夹角的三角槽对源缆的摩擦驱动力,证明三角形槽能够提供足够的摩擦驱动力.基于以上所做出的改进,实现了源缆传送机构中片基带对源缆的完全包覆,保证了源缆在出丝和收丝的过程中不出现乱丝的问题;其次,对源缆传送机构的弹簧张紧力进行了设计与计算,通过摩擦传动受力模型计算出张紧弹簧的最小张紧力值,确定了片基带与绕丝轮之间不出现滑移的条件;再次,设计了一种浮动导向管用于辅助源缆的出丝、收丝过程,分析了浮动导向管对提高源到位精度的影响;最后,基于电磁定位仪、光纤传感器以及直线导轨等元器件,创新搭建验证改进结果的实验平台,通过设置使用不同的弹簧张紧力、绕丝轮槽形以及浮动导向管的实验组别,进行对照实验.实验得到的数据显示,改进后的后装治疗机的源到位精度得到了提升,其精度为≤±0.6 mm,同时,后装治疗机出丝、收丝过程中的卡源现象显著减少.     

高速喷漆涡轮弹性耦合系统结构动态特性

为提高喷漆涡轮的性能、使用寿命和可靠性，将一类高速喷漆涡轮系统机架与转子间精密滚动球轴承用约束矩阵来描述，并将整个涡轮系统考虑成柔性、耦合双弹性梁，运用模态综合法建立了弹性动力学模型．考虑转子前后两端喷杯及底盘偏心，建立了双面离心力作用下的转子子系统广义力模型．在此基础上，研究了耦合系统固有频率和主模态等系统动态特性以及转子末端的动态响应，揭示出支承轴承对耦合系统固有频率及转子末端振动幅值的影响规律．试验验证了该耦合系统弹性动力学建模方法的正确．     

大直径盾构负环管片拆除及隧道换装技术

通过对北京铁路地下直径线2标工程的研究,确定在刀盘改造期间进行负环管片拆除的一系列工作,重点如部分反力架的拆除方法、负环管片的详细拆除方法以及拆除反力架后临时支撑的架设方法,同时就泥水盾构隧道的换装技术进行了叙述,最终在7 d之内成功拆除了7环负环管片,节约了工期,保证了后继施工的材料运输速度。