乳腺组织的位相衬度成像

将位相村度成像用于乳腺肿瘤的结构研究后,发现:正常乳腺组织的吸收图像的清晰度比较高,原因是正常乳腺组织比较致密,对于对X射线的吸收相对较强。而位相衬度成像在分辨肿瘤组织内部结构方面的优势是比较明显的,能够清晰地显示出乳腺组织中的一些精细结构,并可以反映出正常组织、良性肿瘤组织和癌变组织结构的特异性。在位相衬度成像中,图像的村度是与样品到探测器的距离有关的,在不同样品到探测器的距离下,位相村度成像的分辨率是不同的。根据衬度传递函数(CTF),可以估计出乳腺癌组织中的钙化尺度在30μm左右。     

计算机放射成像系统几何畸变的测试和分析

计算机放射图像 CR(computer radiography)的几何畸变是评价其成像质量的重要指标。该文建立了二次排序计算 CR成像系统椭圆形几何畸变的方法。应用此方法 ,对相同成像条件下的乳腺 CR成像和 X线照片的椭圆形畸变进行了测试和比较 ,结果显示乳腺 CR成像的椭圆形畸变要比X线照片大。通过对 5 6幅 CR图像的测试 ,得到 CR图像的几何畸变在人眼视觉允许的范围内 ,表明 CR乳腺成像可以用于临床的乳腺检查     

乳腺组织的位相衬度成像

将位相衬度成像用于乳腺肿瘤的结构研究后,发现：正常乳腺组织的吸收图像的清晰度比较高,原因是正常乳腺组织比较致密,对于对x射线的吸收相对较强。而位相村度成像在分辨肿瘤组织内部结构方面的优势是比较明显的,能够清晰地显示出乳腺组织中的一些精细结构,并可以反映出正常组织、良性肿瘤组织和癌变组织结构的特异性。在位相衬度成像中,图像的衬度是与样品到探测器的距离有关的,在不同样品到探测器的距离下,位相衬度成像的分辨率是不同的。根据衬度传递函数（CTF）,可以估计出乳腺癌组织中的钙化尺度在30μm左右。     

提取双能量透射图像特征值的优化方法

双能量X射线图像系统使用将高能和低能透射信号相结合的方法(计算出与有效原子序数相关的特征值R)来识别物质,但物体的厚度对双能量透射图像的R值有很大影响.提出了用两种能量透射信号比来消除物质厚度影响,通过复化辛甫森公式得到优化的透射信号估算面积吸收系数,以此来代替透射信号用以识别物质的一种改进的数值计算优化算法,通过实验数据分析和对该算法的错误概率分析证明此算法可以大大减小厚度的影响,误判率减小,从而提高物质分类识别的准确性.     

基于X射线的小动物成像micro-CT系统

为了实现针对小动物特别是小鼠的高空间分辨率的断层成像,设计了一个基于X射线的micro-CT系统。该系统包括X光源、CMOS平板探测器、步进电机控制的转台、相应的机械结构及计算机采集控制软件。数据采集系统经校准后使用。利用FDK(Feldkamp-Davis-Kress)锥束算法,重建得到小鼠断层图像。图像重建像素100μm×100μm×160μm,能够很好地分辨出骨骼和肺部的图像,对比度分辨率高,可分辨10mg/mm3的密度差异。该系统可用于小动物成像并且获得满意的图像质量,将成为进行小动物功能和解剖成像的有力工具。     

基于X射线的小动物成像micro-CT系统

为了实现针对小动物特别是小鼠的高空间分辨率的断层成像,设计了一个基于X射线的micro-CT系统。该系统包括X光源、CMOS平板探测器、步进电机控制的转台、相应的机械结构及计算机采集控制软件。数据采集系统经校准后使用。利用FDK(Feldkamp-Davis-Kress)锥束算法,重建得到小鼠断层图像。图像重建像素100μm×100μm×160μm,能够很好地分辨出骨骼和肺部的图像,对比度分辨率高,可分辨10mg/mm3的密度差异。该系统可用于小动物成像并且获得满意的图像质量,将成为进行小动物功能和解剖成像的有力工具。     

微型CT中X射线散射影响

为了评估了小动物锥束微型计算机层析图像(micro-CT)中低能X射线散射的大小和对系统成像结果的影响,该文引入了散射率(scatter-to-pri mary ratio,SPR)的概念。采用主射线终止法计算X射线散射率大小,并利用外推拟合法估测直径为0 mm阻挡物的散射值。用铅板制成的狭缝改变系统成像的锥角大小,讨论了锥束micro-CT中锥角大小与散射率的关系。直径40 mm的均匀树脂模型用来模拟小鼠,当锥角分别为0.247°和5.67°时,X射线散射率分别为4.78%和27.58%。讨论了散射对重建图像均一度和对比度的影响。     

面向双能CT成像的医用X射线能谱重构解析方法

现有能谱CT在不同的扫描过程中有效能量窗口通常固定不变,限制了CT成像系统的动态范围.为了提高能谱CT成像精度,提出了一种面向双能CT成像的重构解析医用X射线能谱的方法.利用不同能量的X射线光子在硅半导体中吸收的差异,通过积分不同深度的半导体内的光生电荷并重构解析方程,经一次辐射可以获得同一物体在不同能量组合下的投影信息并用于图像重建.仿真结果表明:图像重建质量受有效能量窗口、待测物质成分及尺寸影响,方法在降低辐射剂量的同时获得了物质在不同能量组合下的成像结果,并可以针对不同物体选择最优能量组合进行成像.     

多靶材X射线显微镜在轻质样品成像中的应用

搭建了基于SEM(Scanning Electron Microscope)的多靶材X射线显微成像系统,并对其成像原理进行了分析,改装后的X射线显微成像系统可以通过切换靶材来实现对低能X射线的能量调节,进而实现对轻质样品不同区域的高分辨率、高对比度成像;在现有的平台上,分别使用铝、铬、钨3种靶材对杨树叶和蚂蚁样品进行了DR(Digital Radiography)成像实验,并且对几种靶材的DR成像结果进行了分析.结果表明:使用铝靶材对样品的轻薄(～100μm)、边界区域进行成像,容易获得较好的对比度;而铬、钨靶材则可以在样品较厚(小于1 mm)时获得较好的衬度.     

小波图像增强的乳腺图像钙化点检测方法

为实现数字乳腺图像中钙化点的自动检测,提出一种利用小波变换实现乳腺图像增强从而抑制背景,凸出钙化点的检测方法.首先对乳腺图像进行预处理提取出乳腺区域,采用方形网格覆盖乳腺区并分割出感兴趣区域(ROI),对ROI进行小波图像增强,使钙化点与背景明显的区分开来,然后采用Top-Hat算法实现钙化点的自动检测.MATLAB仿真实验结果表明,用小波变换方法增强乳腺图像,能够很好地区分图像中的钙化点与背景,基于Top-Hat算法的钙化点自动检测方法能够有效的检测出图像中的钙化区.     

基于频率分集逆合成孔径雷达的多重信号分类目标成像算法

将频率分集的思想应用在逆合成孔径雷达(inverse synthetic aperture radar,ISAR)成像中,通过单频信号合成宽带信号,可解决系统发射接收宽带信号复杂的问题.但窄带的合成可视为宽带信号的稀疏采样,由此带来了旁瓣提高等难点.提出一种基于频率分集ISAR体制的多重信号分类(multiple signal classification,MUSIC)目标成像算法,该算法将合成阵列接收的回波信号协方差矩阵进行特征值分解,得到信号子空间与噪声子空间,然后根据二者的正交性构建谱函数对目标位置进行估计,得到目标的超分辨二维像.将MUSIC算法与后向投影(back projection,BP)算法做了对比,仿真结果表明:在有较强噪声环境下,前者仍能有较好的成像效果,证明本文方法的应用可有效解决频率稀疏带来的高旁瓣问题.     

基于LMS自适应噪声对消法的激光液位测量信号波动抑制研究

针对激光液位检测中的信号波动问题,提出了一种采用LMS自适应噪声对消法抑制噪声的信号滤波方法,该方法采用数字高通滤波器获取自适应噪声对消器参考通道的信号。论述了自适应滤波器噪声对消的工作原理、LMS算法以及Butterworth数字高通IIR滤波器的设计方法,给出了整个噪声对消系统的原理图。仿真和实验结果表明,该噪声对消法在保证实际测量信号相位不变的情况下对液位测量信号的波动影响具有明显的消除和抑制作用。     

广义特征值盲波束形成的低复杂度自适应算法

提出了一种线性低复杂度盲自适应Lagrange乘子波束形成算法．基于最大信干燥比准则(MSINR)的特征值波束形成将导致广义特征值(GE)问题,新算法通过把GE问题表示成期望信号和干扰噪声信号协方差矩阵特征值的函数,用线性迭代的方法搜索最大GE,并利用最陡下降法更新权向量;提出方法被用于W—CDMA智能天线基站上行信号接收．数值仿真结果表明,与其他算法相比,在未牺牲系统BER性能的同时,提出算法具有更快的收敛速度和更低的计算复杂度;算法总的计算复杂度约为O(7N)(N为天线元数目)．     

8～12μm热红外图像的特征增强算法研究与DSP实现

热红外成像技术在众多领域和军事领域都发挥着重要的作用.由于焦平面阵列FPA红外探测器的噪声大以及弱小目标红外信号的灰度级不明显,文中采用Gauss与非线性中值联合滤波抑制噪声以及分线段增强算法对图像的特征进行增强.图像实时信号处理系统(DSP)用TMS320DM6437来实现.实验结果表明:该算法和DSP实时信号处理系统的结合,实现对弱小目标的特征增强.     

改善机载雷达方位聚焦的成像处理试验研究

雷达（SAR）信号相位的稳定性对于成像处理后图像的方位向分辨率的高低有至关重要的影响．由于飞行平台运动误差或湍流大气中微波传播的影响会直接导致信号相位的波动,机载SAR的方位聚焦一直是SAR成像研究中的重要内容．这里介绍一种基于相位梯度自动聚焦矫正信号相位的高分辨率机载SAR成像处理方法,利用这种方法,对真实的机载SAR信号实验数据进行成像处理．试验表明：在缺乏机载平台运动补偿系统提供飞机运动状况信息的情况下,该成像方法能够有效地估计和补偿相位误差,从而可获得方位向分辨率明显提高的机载SAR图像．     

X射线编码三维成像重叠噪声的抑制

Ｘ 射线编码三维成像系统中,减少观察层上的重叠噪声是提高图像信噪比的有效方法。该文描述了一种新的解码方法,该方法通过对编码图像在频域进行梳状滤波并在空间重建,可以获得较低重叠噪声的观察层图像。理论分析表明： 所获得的观察层图像的重叠噪声残余能量小于１／ｍ （ｍ为编码图像的数量）。实验中对采用相关解码法和频域梳状滤波法所获得的层析图像进行了比较。结果表明： 采用频域梳状滤波法所获得图像的信噪比要高于采用相关解码法所获得图像的信噪比,与理论分析相符。     

GFRP层压板脱黏缺陷的红外脉冲热波成像检测

针对玻璃纤维增强塑料层压板脱黏缺陷的红外无损检测问题,首先制备了一种人工脱黏缺陷试样,采用红外脉冲热波成像检测技术对脱黏缺陷进行检测,分析了层压板脱黏区和非脱黏区的表面热信号瞬态响应过程,以图像信噪比和标准化对比度作为评价指标,定量对比了热信号重构、复调制Zoom-FFT、改进的独立分量分析和主分量分析4种热图重构算法...     

最大似然-可分离抛物面替代函数双能CT重建算法

针对重建算法对不同的检测对象需要建立不同的查找表问题,提出了一种基于最大似然-可分离抛物面型替代函数的重建算法.根据双能CT的物理模型和统计模型建立了对数似然函数,并以之为目标函数.根据目标函数的凸性,构造了可分离抛物面型替代函数.实验结果表明,该算法重建所得各能级图像与原始图像的相关系数大于0.983,信噪比大于12 d B,均大于查表法重建结果的相应值,重建图像质量优于查表法.     

机动目标被动声定位仿真研究

针对基于时延估计的空中机动目标定位与跟踪的算法仿真问题,提出一种以时变时延信号产生算法为基础的仿真方法.该算法利用FIR滤波器线性相位特性,使模拟的目标信号通过时变FIR滤波器产生相对输入信号有时变时延的输出信号.在考虑了目标的机动、干扰信号、环境噪声以及信噪比后构造出模拟的阵列接收信号,通过定位算法得到目标方位.仿真表明该方法能较好地完成对基于时延估计的被动声定位算法的评估,并具有广泛的适用性和实用性.     

射电日像仪的压缩感知和脏图高斯去噪

传统的综合孔径射电日像仪成像原理是根据香农采样定理,使用香农采样得到完整的频谱数据,进行反傅里叶变换得到图像.因成像设备及外界环境因素,频谱数据中伴随有大量非真实信号数据,导致所成图像产生大量噪声,通常称为脏图.射电天文领域通常采用相关Clean算法处理脏图,得到"干净"的射电图像.为了降低了射电信号的采样成本,而且能得到更"干净"的射电图像,基于射电干涉稀疏成像与压缩感知理论,实现了从不完整的频谱中重建脏图,之后进行噪声去除:采用正交跟踪匹配与特征标志算法完成从稀疏频谱中重建脏图,之后使用三维块匹配算法去除噪声.