特形脉冲激发轮廓的快速测量

利用脉冲梯度场技术，可采用自旋回波或梯度加波方法在单次或数次实验中获得高分辨的反映相位特性的特形脉冲激发轮廓，实验测量的关键在于准确确定回波汇集时间，由于脉冲梯度场的不完善，实验测量中任何回波时间确定的偏差将造成激发轮廓的线性相位误差，该文利用相位预补偿方法对实验测量的细节进行了讨论。     

一种快速自旋回波的受激回波伪影校正方法

研究了快速自旋回波产生受激回波的原理,以及受激回波与射频脉冲相位角之间的关系.针对快速自旋回波脉冲序列提出了一种受激回波伪影校正方法.通过两次激发分离出自旋回波与受激回波,然后调整预散相梯度的面积使受激回波与自旋回波中心重合,并修改180°回聚脉冲相位角使受激回波与自旋回波同相位.在1.5T超导磁共振成像系统对校正方法进行了验证,经过受激回波伪影校正后,快速自旋回波图像的信噪比提高了57.08%,图像伪影降低了76.12%.实验结果表明,所提出的方法可以有效抑制受激回波对快速自旋回波成像的影响,提高了图像质量.     

基于xy非线性梯度场磁共振成像研究

为解决非线性梯度成像中心分辨率低的问题,提出了一种基于xy非线性梯度场的成像方法,并讨论了非线性梯度场中心分布曲线对磁共振图像的影响. 研究结果表明,在半径r=1.5时,圆形中心分布曲线的图像重建结果最优;与O-Space技术对比实验表明,xy非线性梯度场在不同加速因子R下都得到了更好的重建结果.      

基于傅里叶变换移相测量的相位测量轮廓术

移相误差是移相法相位测量轮廓术的主要误差来源,提出一种对实际步进移相值进行测量,消除移相误差对相位测量影响的算法,该算法将傅里叶变换相位测量和移相法相位测量相结合,利用傅里叶变换相位原理测量每次移相的实际相移量,然后根据相移实测值计算相位分布,进而获得物体表面蝗三维数据。该算法能够准确测量每步移相的实际相移量,不要求移相的均匀性和重复性,只需３帧图像就可解调出相位分布,不受移相误差的影响。仿真结果证实了该算法的有效性,实际图像数据处理结果表明,该算法可以基本消除由移相引起的误差。     

基于图像分析的目标位置和方向测量

对相位敏感的视觉测量技术是一种基于图像相位分析的新方法,可用于目标的精确对准,是精密加工的关键技术之一.在相位敏感的视觉测量技术基础上,提出了基于傅里叶变换的相位梯度算法,分析了空间相位梯度与目标角度和位置关系,通过计算机模拟实验,验证了该方法在有噪声干扰的情况下,可以有效的降低噪声对测量的影响,该方法在高精度测量和校准中有着实际应用价值.     

基于磁共振图像分割的主动脉管壁剪切力计算

为了获得管壁剪切力等血液动力学参数并用其对心血管疾病进行预测,本文在三维相位对比磁共振成像技术获得的图像数据和血流速度信息的基础上,实现了一种基于图像分割的主动脉管壁剪切力计算方法。其中,图像分割方面,结合需要分割的主动脉血管图像的特点,使用交互式水平集分割算法得到了三维血管壁的分割结果,并对分割结果进行了主观和客观的评价;管壁剪切力计算方面,结合磁共振得到的血流速度信息和图像分割得到的血管壁几何信息,在理想不可压牛顿流体的假设下得到了计算结果,并对结果进行了可视化和分析。最后,对于这两方面研究中存在的一些问题和值得进一步研究的工作进行了总结。     

应用加脉冲梯度场的自旋回波法测量自扩散系数

本文描述了在核磁共振自旋回波谱仪中应用脉冲磁场梯度测量自扩散系数。作者设计并制作了四极型磁场梯度线圈和相应的脉冲电流源,采用多功能脉冲序列发生器控制产生磁场梯度脉冲和射频场脉冲实现了测量。该方法与加恒定磁场梯度的自旋回波方法比较,具有回波信号不变窄,测量准确,灵敏度高,测量范围大,最小测量值已达到6×10~(-13)米~2/秒。     

一种路径消扰型全光纤速度干涉仪

在使用全光纤速度干涉仪测速时,由光纤传输路径引入的环境噪声会影响速度测量的准确性.提出了一种路径消扰型全光纤速度干涉仪.构建了两个具有完全对称光路结构的传感子系统,其中一个子系统采用传统全光纤速度干涉仪的结构,记录自由面运动和噪声的叠加信号;另一个子系统用于记录噪声信号.同一振动扰动在两子系统中引起的相位移动相同,通过对两子系统测量得到的相位信号做处理,可以实时修正由噪声造成的相位偏差.实验结果表明,该路径消扰型全光纤速度干涉仪能很好地抑制宽频噪声和固定频率噪声对测速结果的干扰.系统对固定频率噪声的抑制能力达30dB,抗干扰能力明显提升,速度测量的准确性得到了提高.     

一种气液两相介质含气量检测的瞬态共振声谱法

从理论和实验角度研究了利用瞬态共振声谱法测量气液两相介质中气体含量的可行性.首先,通过数值模拟研究了腔内单气泡大小和位置以及腔内气体含量对谐振腔共振频率的影响;然后,建立一套瞬态共振声谱测量系统,实验考察了谐振腔共振频率和共振幅度随腔内气体流量的变化趋势,并对比了瞬态脉冲法和稳态扫频法所得测量结果的异同点.数值结果表明,谐振腔共振频率对腔内所含气体的体积变化非常敏感,在扰动体的体积非常小的情况下（与谐振腔的相对体积〈0.1%）,小气泡非常小的体积扰动就能引起共振频率的偏移发生很大的变化;小气泡位于腔体不同位置处时,所引起的共振频率偏移大小不同,在腔体中部时达到最大;而对固体小铝柱而言,相同的体积扰动所引起的共振频率差异基本可以忽略.实验结果也表明谐振腔共振声谱对腔内气体含量的变化非常敏感;当气液两相介质中气体含量较小时,共振频率和共振幅度随含气量的增大急剧减小;而当含气量达到较大值时,共振声谱的这种下降趋势逐渐趋于平缓.共振声谱实验测量结果的这种变化趋势与理论模拟结果相一致.另外,对气液两相流这种具有随机性和瞬时性的混合介质而言,在利用共振声谱法测量其含气量时,由于稳态扫描方法测量时间较长,无法完全反映被测介质的瞬态性,此时采用瞬态脉冲法测量更适合.该项研究在油井含气量的定量检测方面具有重要的应用价值.     

一种用于小血流速度测量的优化多普勒谱域光学相干层析术

 提出一种能够有效提高组织中小血流成像质量的优化多普勒光学相干层析术(DOCT).该方法通过利用谱域光学相干层析术(SDOCT)在同一横向位置对相邻和隔行A 扫相位差求平均的方法来实现.介绍了该方法的理论原理,并且通过血管模拟实验验证了其可行性.在模拟实验中,通过改变脂肪溶液在毛细玻璃管中的流速,利用传统相位方法和本文提出的方法分别对速度进行测量,然后分别计算速度的平均标准差并进行比较.对老鼠耳朵的血流进行活体测量,再分别利用两种方法进行多普勒速度图像的重构.实验结果证明,在小血流速度测量方面,本文提出的方法能够在不增加相邻A 扫时间间隔的情况下,有效地抑制由于系统相位不稳定而引起的相位噪声,从而提高血流速度图像的信噪比和测量精度.     

基于多尺度局部对比度和限邻域经验模式分解的遥感图像融合方法

传统二维EMD（empirical mode decomposition）算法在估算图像的均值包络面时易出现＂过冲＂现象,这使得分解的内蕴模式函数中会出现＂灰斑＂.针对这个问题,改进一种NLEMD（neighborhood limited empirical mode decomposition）算法.它基于局部均值平稳特性的方法估算图像的最佳局部均值,进而得到图像的均值包络面.该算法在克服了传统二维EMD算法的＂过冲＂现象的同时降低了时间复杂度.结合人类视觉系统对局部对比度敏感这一特性,提出一种基于多尺度局部对比度和NLEMD的遥感图像融合算法.该算法以NLEMD分解的内蕴模式函数的多尺度局部对比度为指导,对图像的内蕴模式函数进行融合处理.仿真实验表明：该融合算法能更清晰地反映融合图像中的复杂细节信息,提高了图像融合的质量.     

Parallel imaging methods for phased array MRI

Two parallel methods for magnetic resonance tmaging (MRI) using radio frequency (RF) phased array surface coiks, named spatial loca! Fourier encoding (SLFE) and spatial RF encoding (SRFE), are presented. The MR signals are acquired from separate channels across the coils, each of which covers a sub-FOV (field-of-view) in a parallel fashion, and the acquired data are combined to form an image of entire FOV. These two parallel encoding techniques can accelerate MR imaging greatly, yet associated artifact rnay appear, al-though the SLFE is an effective image reconstruction method which can reduce the localized artifact in some degrees. By the SRFE, RF coil array can be utilized for spatial encoding through a specialized coil design. The images are acquired in a snapshot with a high signal-to-noise ratio (SNR) without the costly gradient system, resulting in great saving of cost. Both mutual induction and aliasing effect of adja-cent coils are critical to the success of SRFE. The strategies of inverse sourc     

低渗油藏中含启动压力梯度水平井生产动态

水平井渗流为三维流动,远比垂直井的渗流复杂,因而水平井的压力产量公式往往非常复杂,为了简化,进行了一些理论分析．在没有边界影响的情况下,水平井生产时在地层中形成的等压面是一个旋转椭球面．从水平井椭球流态出发,用平均质量守恒方法,在椭圆坐标内分析具有启动压力梯度的低渗油藏中水平井的生产动态．包括稳态条件下,即椭球供给边界油藏、底水油藏中的近似压力分布和产能公式,分析了启动压力梯度对原油生产的影响：１．生产压差一定时,启动压力梯度越大,水平井的产量越低,且启动压力梯度的影响与水平段的长度平方成正比,２．存在启动压力梯度时,水平井产量随井长的增加呈变斜率增长,当启动压力梯度很大时,存在最佳水平井长;以及水平井在具有启动压力梯度的双重介质油藏中的不稳定渗流压力近似公式,并绘制了相应的试井理论图版,分析了启动压力梯度的影响,在启动压力梯度为零时,经过与精确解对比,表明近似解是适用的．所得到的所有公式均有常规项（不考虑启动压力梯度时的公式）和启动压力梯度项组成,形式简单,易于理解和应用．     

基于高场3T磁共振的人体组织电特性成像

结合现代的影像学方法,提出了一种基于磁共振成像的生物组织电特性成像方法.根据磁共振图像扫描信号中包含目标体的电导率和介电常数等信息这一原理,从法拉第定律和安培定律出发,推导出了激励射频磁场与电特性之间的关系.利用基于双角度法的自旋回波扫描序列,对志愿者头部进行了高场3 T下的磁共振成像实验,初步得到了质子密度像、射频场映像以及相应的电特性像.改进的算法中引入梯度项后,图像上不同组织内部的电特性变化更加明显.与传统电阻抗成像以及常规磁共振成像相比,本文的新型磁共振电特性成像兼具高对比度和高分辨率的特点,作为一种功能成像,有望在相关重大疾病的预防和诊断方面发挥作用.      

基于FSIM的彩色图像检索

为了得到一种简单而有效的图像特征,提出了一种频域结构相似度的图像检索方法．该方法利用彩色图像的高斯变换下相位不变、梯度的结构特征和局部二值模式描述图像特征,既弥补了相位不变性对图像对比度不变的影响,又能充分利用LBP纹理特征的旋转不变性,对彩色图像有很好的检索效果．为了验证该算法的效率,在3个彩色图像库中进行了对比实验．结果表明：该方法明显优于其他算法,比GCD—HSV,HSV,LBP算法的平均检索率分别提高了27．24％,29．86％,33．48％．     

基于边带限制的梯度矢量流主动轮廓线模型的超声图像分割

主动轮廓线模型是广泛应用于数字图像分析和计算机视觉等领域的一种目标轮廓跟踪算法，非常适合于医学图像（如CT和MRI）的处理。但将这一模型应用于超声图像的分割和目标轮廓的跟踪时，由于超声图像不可避免地存在着斑点噪声、弱边界和与组织有关的纹理，往往使传统主动轮廓模型难以获得满意的轮廓跟踪效果。为此，在梯度矢量流主动轮廓线模型的基础上，引入边带限制概念，并将该模型应用于超声图像的分割。实验表明，该方法较好地限制了非目标边缘和噪声干扰的影响，而且对超声及其序列图像具有较好的分割效果。     

基于径向基函数概率神经网络的心律失常自动识别

讨论了基于径向基函数（ＲＢＦ）的概率神经网络的基本网络结构和网络的学习和运行过程,并且与ＢＰ算法的径向基神经网络进行了对比,同时也测试了网络的容错能力,结果表明,基于ＲＢＦ的概率神经网络,学习速度大大提高,同时减小了ＢＰ陷入局部极小的问题,有一定的抗噪声能力,基于ＲＢＦ的概率神经网络模型在心律失常自动识别中获得了很好的应用。     

不变矩在图像重建中的应用

为解决图像重建过程中的可视效果问题,利用Zernike矩和pseudo-Zernike矩进行图像重建,通过NHS对图像的相似度进行度量.实验证明Zernike矩和pseudo-Zernike矩进行图像重建的效果有明显的差异,且高阶矩的重构效果并不理想,仅当重构阶数在20～48之间才能保证图像重建具有很好的相似度.     

Minimum inductance optimal design for the gradient coil

In MRI (Magnetic Resonance Imaging), a crucial role of gradient coils is to image organism, meanwhile the inductance of the coils determines the speed of imaging. So it is of great importance to optimize designs of the gradient coils. The target field approach is an effective method to design the gradient coils. Having applied this method and performing many numerical tests, we achieved the designs of the x-、y-、z- gradient coils , with the linearity of the fields generated by the coils in a sphere of radius 0.30 m less than 5%, in which the inductance and resistance of the coils also meet the requirements.     

核磁共振法测定航空燃油含氢量的软件设计

观测并分析了用射频线圈得到的核磁共振信号的特点,注意到两个连续核磁共振峰值高度不同,在磁场上升时的核磁共振峰大于磁场下降时的核磁共振峰.本文对用微型计算机及微处理器控制的核磁共振法测量航空燃油含氢量中的软件进行了讨论,给出了软件流程图.