二维SPACE RIP并行成像技术在三维磁共振成像中的应用

相比均匀欠采样规则,基于非均匀欠采样规则的SPACE RIP并行磁共振成像技术能够获得更高质量的影像。为了减少三维快速自旋回波(3-D fast spin echo,3-DFSE)序列的扫描时间,该文提出了在2个相位编码方向都采用基于指数分布的非均匀欠采样规则,结合SPACE RIP并行磁共振成像技术来减少扫描时间。并用仿真实验、水模研究以及活体实验来评价所提出方案的性能。实验表明,重建后的图像噪声低、分辨率高并且无明显混叠伪影,对临床诊断具有较高使用价值。     

GRAPPA增强的SPACE RIP并行MRI重建算法

为加快磁共振(MRI)的采集速度,提高图像质量,提出了一种利用SPACE RIP算法和GRAPPA算法的并行磁共振(PMRI)成像算法。该方法提高了线圈敏感度值计算的准确性和未采集到采样间隔较小的相位编码行数据重建的精度。当加速因子较大时进行重建时,得到非均匀欠采样得到的数据。利用水模和仿真数据,验证了该算法的性能。结果表明:该算法噪声低,分辨率高,无明显混叠伪影。因此,该算法具有良好的图像重建质量性能;有利于临床诊断。     

时空编码核磁共振方法及其应用

时空编码(spatiotemporal encoding,SPEN)技术自2002年提出以来以其独特的性质在核磁共振领域引起了广泛的关注.利用SPEN技术可以实现超快速采样,有效降低磁共振波谱和成像的扫描时间;SPEN还具有一定的抗磁场不均匀性影响的能力,可开发应用于磁场条件较差的场合.本文简要介绍了SPEN磁共振波谱...     

利用不规则曲线测量数据实现雷达目标三维成像

由于平台任务要求或环境影响,雷达数据采样路径可能是不规则曲线。利用通常舍弃的不规则曲线测量数据实现雷达目标三维成像,而且在稀疏测量情形下的成像分辨率甚至超过密集采样时传统成像算法的分辨率。不规则曲线测量数据的空间采样具有稀疏性和非均匀性,不能用传统成像算法得到高分辨率图像。基于压缩感知的雷达目标成像,突破了传统分辨率的瑞利准则限制,且可应用于非均匀采样数据。目标高频散射的稀疏性为压缩感知在雷达成像中的应用奠定了基础。更重要地研究证明,不规则曲线测量矩阵具有良好的互不相干性,因此基于压缩感知的三维成像能够满足重构精度和稳定性要求。考虑到三维成像中测量矩阵的高维性,用分段正交匹配追踪算法实现目标信号的稀疏重构。实验结果表明,算法不仅能够精确实现超分辨三维成像,而且成像算法具有很好的鲁棒性。     

基于树状大分子的磁共振成像造影剂研究进展

目前临床用的小分子量磁共振造影剂存在血液半衰期短、在较高浓度时表现出肾脏毒性和非特异性等许多缺点,基于树状大分子的造影剂家族为磁共振成像(MRI)开辟出一条新的道路.综述了基于树状大分子的T1和T2磁共振成像造影剂研究进展.与小分子造影剂相比,基于树状大分子的磁共振成像造影剂具有更高的摩尔弛豫率,且能特异性靶向癌症、肿瘤细胞或组织用于靶向诊断成像,成像效果更好、血液循环时间延长,这些优点使基于树状大分子的T1和T2磁共振成像造影剂在近10年来得到广泛的研究与应用.     

基于正则化的SPACE-RIP并行磁共振成像重建算法

采用并行磁共振成像可以提高成像速度和图像分辨率,但这是以牺牲重建图像的信噪比为代价的。为此,该文提出了一种基于正则化的并行磁共振成像重建算法,降低由于阵列线圈的几何相关而造成的信噪比损失。以预扫描图像作为最后重建图像的先验信息,用L曲线方法求解最佳正则化参数。实验表明,该方法能较大限度地减弱噪声对重建结果的影响,当SPACE-RIP并行成像技术的加速因子达到4时,仍可得到高质量的高分辨率重建影像。重建后的图像质量良好,对临床诊断具有较高实用价值。     

相位正则化参数矩阵化的压缩感知磁共振成像

<正>我校计算机与信息技术学院何为博士2016年获批国家自然科学基金青年项目:相位正则化参数矩阵化的压缩感知磁共振成像.项目编号:61601396.成像速度慢严重制约了传统磁共振成像技术在诸多临床领域中的应用,利用压缩感知理论通过欠采样进行磁共振成像成为加快磁共振成像速度的主要手段之一.然而现有的压缩感知     

基于正则化的SPACE-RIP并行磁共振成像重建算法

采用并行磁共振成像可以提高成像速度和图像分辨率,但这是以牺牲重建图像的信噪比为代价的。为此,该文提出了一种基于正则化的并行磁共振成像重建算法,降低由于阵列线圈的几何相关而造成的信噪比损失。以预扫描图像作为最后重建图像的先验信息,用L曲线方法求解最佳正则化参数。实验表明,该方法能较大限度地减弱噪声对重建结果的影响,当SPACE-RIP并行成像技术的加速因子达到4时,仍可得到高质量的高分辨率重建影像。重建后的图像质量良好,对临床诊断具有较高实用价值。     

磁共振成像技术及设备发展策略

阐述了磁共振成像技术和设备在医学应用中的优势,分析了磁共振成像技术及设备的历史现状及发展趋势,探讨了中国磁共振成像技术及设备的发展策略,提出了磁共振成像技术的重点攻关建议。     

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.      

采用轴对称二维模型对实际地层井间电磁响应进行成像的精确性研究

采用二维积分方程和体积分方程分别模拟轴对称二维井间地层和三维井间地层模型中异常体的响应,并分析三维异常体沿垂直于发射—接收剖面方向的厚度和偏心程度以及在发射—接收剖面的横向位置对其响应的影响。采用Born迭代方法,通过反演不同模型的模拟数据获得发射—接收剖面的二维电导率成像。结果表明,在将三维地层中得到的井间测量数据在发射—接收剖面采用轴对称二维模型进行成像时,其成像质量与异常体沿垂直于发射—接收剖面方向的厚度和偏心程度直接相关。只要异常体沿垂直于发射—接收剖面方向的厚度足够大且其中心点距离发射—接收剖面较近,就可以采用轴对称二维井间地层模型实现高质量成像。异常体厚度越小、偏心程度越高,成像效果越差。     

高斯光束对三维共焦扫描成像的影响

应用传递函数方法研究了高斯光束对三维共焦扫描成像的影响．计算与分析表明，光束的束腰半径越小，三维成像时横向和轴向的截尾空间频率都减小。成像品质下降，分辨率降低．当束腰半径2倍于光瞳半径以上时，成像质量几乎不受高斯光束的影响．焦平面上的二维传递函数的分析和计算也有相类似的结果。     

Detecting myocardial ischemia with 2-D CVIB imaging method--an in vivo animal experiment study

A 2-D cyclic variation of integrated backscatter (CVIB) imaging method was established for detecting myocardial ischemia. To demonstrate the feasibility and validity of this method, animal experiments were conducted. Acute myocardial ischemia was induced by occluding left anterior descending coronary artery in 10 anesthetized open-chest dogs. While scanning the normal hearts and the ischemic hearts with a B scanner, digital radiofrequency data were acquired by a real-time acquisition system in synchronism. The offline analysis to the radio-frequency signal with the 2-D CVIB imaging method was performed to verify the consistency between the imaging result and the design of the experiment. In addition, 4 dogs in experiment were treated with the heart pacemaker in order to investigate the influence of changing in heart rate on the detection of ischemic myocardium with the proposed method. The experimental result showed that the 2-D CVIB imaging method succeeded in detecting the ischemic myocardium and is a new non-invasive way for the cardiologists to both quantitatively and visually evaluate the contractile performance of the myocardium.     

曲线合成孔径雷达中散射点三维特征提取方法

为了减少曲线合成孔径雷达(syntheticapertureradar,SAR)的成像算法计算复杂度,提出一种有效的目标三维特征提取方法。该方法基于松驰思想逐个提取散射点的三维特征,并利用散射点的距离参数与垂直于距离方向上参数(方位和高度)之间的弱耦合性将散射点位置估计解耦为顺序估计。由于采用了一系列的低维优化过程来获得所有散射点的参数估计,该方法具有较低的运算代价。仿真结果表明:该方法可以有效地对三维目标成像,且参数估计性能与其他曲线SAR成像算法相当。所以该算法在降低计算复杂度的同时并未造成性能上的损失。     

月面态势感知雷达三维成像方法

为实现月球探测器软着陆前在悬停状态下对局部月面起伏态势的有效感知,提出一种基于高度维宽带高分辨以及平面二维接收数字波束形成的雷达三维成像方法.该方法的突出特点是不需要雷达与目标间的相对运动便能实现三维成像.根据成像原理,对雷达发射波形、天线形式及尺寸进行了研究和设计;探讨了成像高度以及场景栅格扫描时的波位步进量问题;给出完整的成像处理流程并进行仿真验证.仿真结果表明,采用该方法可以获得强散射中心三维坐标,重构出场景区域的三维图像.     

改进的动态过程三维面形重建技术

提出一种采用标记条纹进行跟踪的动态过程三维面形重建方法,能有效地解决因成像设备拍摄速度跟不上物体运动速度以及物体表面破裂等问题对动态过程三维面形重建所带来的影响,从而获得物体运动过程中正确的三维面形分布．计算机模拟和实验证实了该种方法的正确性．     

Simulation of EUV Imaging and 3-D Cone-Beam CT Reconstruction on the Plasmasphere

A three-dimensional(3-D) phantom for the density distribution of the plasmasphere is established .The imaging processes of the extreme ultraviolet(EUV) Imager are computer-simulated,in which the Earth shelter is treated as a main problem.A modified ART method is devised to resolve the incomplete data reconstruction problem to validate and evaluate the proposed methods.The cone-beam EUV data are simulated based on the 3-D phantom from both a circular and semi-circular trajectories.Quantitative reconstruction...     

三维非定常不可压N-S方程一个高精度求解格式

对三维、非定常、不可压Navier-Stokes方程提出了一种新的数值计算方法.在时间离散上应用3阶精度混合显-隐相结合的分裂格式,空间离散在x及y轴向采用非等间距网格的紧致有限差分格式与z向应用Fourier谱展开相杂交的数值方法逼近.经平板边界层流的验证表明,该算法具有计算精度高、稳定性好、收敛速度快等特点.同时也研究了三维、非定常流体运动下游边界问题,提出了无反射出流边界条件,以减少在有限计算区域内人工出流边界反射引起的数值误差,保证直接数值模拟的精度和准确性.该算法的提出对于求解边界层、射流及混合层等流动中的转捩与演化问题具有重要的理论意义.     

多视角下基于信息融合采样的3-D人体运动跟踪

以多视角同步视频为输入,提出了一个基于信息融合采样的3-D人体运动跟踪系统。系统先利用形状特征检测头部和躯干,然后实施单假设跟踪捕捉四肢。跟踪过程中,采样函数通过融合多种信息进行启发式采样,使粒子向受欢迎的方向跟踪,从而降低跟踪所需的粒子数。该系统结合检测和跟踪,有效地解决了漂移问题;通过信息融合采样提高了采样效率;在HumanEva-II数据库上的实验误差为71mm。与传统Condensation和退火粒子滤波方法相比,该系统在精度和采样效率上都有所提高。     

微光成像系统三维噪声测量及其分析

为了分别从时域和空域对微光成像系统的噪声特性进行测量和分析,分别建立了微光成像系统三维噪声模型及其测量系统,并对微光ICCD成像系统和CCD成像系统的三维噪声进行了测量与分析.测量结果表明:随着ICCD像增强器光阴极面照度的提高,空间噪声、时间噪声、信号总平均值和信噪比均升高,符合微光ICCD成像系统的实际性能.通过三维噪声分析,实现了区分微光ICCD(或CCD)成像系统中由成像面缺陷和死像素点形成的两种固定图案噪声,且对光锥耦合技术进行定性的评价.