磁共振成像中涡流效应的仿真

为研究涡流对磁共振(MRI)图像的影响,提出了MRI中涡流效应的仿真方法。在基于Bloch方程的仿真方法的基础上增加描述涡流的数学模型从而实现MRI中涡流效应的仿真。为验证仿真结果,首先在一台0.3 T永磁MRI系统上测量涡流模型的参数,然后在该系统上设计并实现了带有附加梯度的自旋回波(SE)序列用以显示零阶涡流的影响。仿真图像和实际图像均显示了与理论分析相符的混叠伪影,同时利用仿真程序补偿实际接收信号,可以明显地减小重建图像的伪影。以上实验结果验证了仿真程序的正确性。     

永磁磁共振扩散加权平面回波成像涡流伪影校正

研究了涡流对永磁磁共振扩散加权平面回波成像的影响,提出了一种针对永磁磁共振成像系统的涡流补偿算法,并对扩散加权EPI序列由于剩余涡流引起的相位误差提出了一种补偿方法.在0.35T永磁型磁共振成像系统上对算法进行了验证,不同的梯度方向经过涡流预加重补偿后,涡流最少也会降至未补偿前的1/15.对涡流补偿和未补偿的模体扩散加权EPI图像进行了比较,经过两次补偿后,图像几何畸变会降低5%,图像伪影会降低1/3.实验结果表明,所提出的算法可以有效抑制因涡流引起的扩散加权EPI伪影及畸变.     

飞利浦核磁共振接收线圈维修和图像伪影解决方案

无线射频线圈是磁共振影像系统的一个重要组成部分。其功能是发射射频脉冲、接受MRI信号,是MRI系统成像的一个重要环节。在MRI中,伪影是指图像中与实际解剖结构不符合的部分,主要表现为图像信息的变形,模糊,叠加或缺失。一部分伪影产生的原因是由于系统故障,必须加以辨认;而大多数的伪影是由于技术内在的原因,无法完全消除,但可以通过选择合理的成像技术来消除或降低对诊断的影响。     

脉冲涡流无损检测提离效应研究

在脉冲涡流检测过程中,由于探头倾斜或被测对象表面不光滑会产生提离效应,提离效应严重影响着脉冲涡流无损检测的结果。本文在分析脉冲涡流检测技术工作原理的基础上,采用ANSYS有限元仿真软件建立了激励线圈为圆柱形和矩形两种结构的模型,并分别针对有裂纹缺陷的铁磁性(钢)和非铁磁性(铝)试件进行了仿真研究,通过分析试件中感应涡流和扰动磁场的变化,给出了不同情况下检测信号随提离变化的规律,并从原理上给出了解释。最后,通过实验的方法对仿真结果进行了验证,实验结果表明了仿真结果的正确性,从而为进一步的消除提离效应提供了有价值的参考依据。     

磁共振心脏门控成象研究

本文首先简要讨伦磁共振成象(MRI)系统在心脏成象中产生伪影的原因及消除伪影的方法,然后着重论述MRI心脏成象门控仪的设计原则和工作原理.临床实验结果表明,心脏成象门控仪的应用使心脏MRI图象具有较高的诊断价值.     

SPECT影像呼吸运动参数辨识与伪影校正的体模研究

为了提出一种单光子发射断层扫描成像(SPECT)影像呼吸运动参数估计和伪影校正方案,该文通过对伪影图像的方向微分和自相关分析分别辨识出体模的运动方向和幅度,根据匀速运动和正弦振动拟合的系统点扩散函数,运用Wiener滤波和Richardson-Lucy盲反卷积(RL)算法校正伪影。结果表明:5个典型运动方向和幅度辨识的结果均与实际值接近,RL算法校正伪影经过5次迭代后图像质量总体优于维纳滤波。通过图像后处理估计运动参数,运用迭代反卷积可以有效的校正图像伪影,可能成为一种更方便实用SPECT/PET(正电子发射断层扫描成像)图像呼吸伪影解决方案。     

一种基于层选择的弥散张量优化算法

为了从带伪影的弥散加权数据中重建更准确的张量,提出了一种基于层选择的张量优化算法.首先对弥散加权图像中常见的3种伪影(波状、层间运动和对比度伪影)进行定性分析,分别提取3种对应的特征(小波标记、相似度和相关性)来识别这些伪影,从而区分出正常图层和伪影图层.然后,利用正常图层数据进行张量重建.模拟实验结果验证了这3种特征对弥散加权图像中相关伪影判断的有效性,且对波状伪影和层间运动伪影的判断率均大于90%.真实数据实验结果表明,与类似算法相比,所提算法可以更好地改善部分各向异性伪彩图中的偏色现象,在白质结构分析中提供了更准确的方向信息.     

基于非局部拉格朗日乘子的磁共振图像重建

由于TV变换会造成阶梯伪影,使其不能很好地恢复磁共振图像(MRI)的细节和纹理.针对这种缺点,提出了在优化模型中引入非局部正则化来改善现有的MR重建算法.该方法以非局部均值(NLM)滤波为基础,利用磁共振图像的自相似特点,可以有效抑制阶梯效应并恢复图像细节.为了克服该正则化在实现方面的复杂性,进一步提出了一种改进的基于非局部拉格朗日乘子的磁共振成像方法(MRNLM),在简化非局部方法的同时提高了MR图像质量.实验结果表明,该算法在提高信噪比和视觉接受方面均有显著提升,并在时间和质量上达到很好的平衡.     

圆轨道XCT图像重建的EM算法研究与实现

X射线CT(XCT)是一门用来获取观测物体断层图像的技术,它广泛地应用于医疗诊断和工业无损检测等领域。但目前常用于CT重建的滤波反投影算法易受噪声和伪影的影响,降低了图像质量,为了抑制图像伪影与噪声,本文应用统计迭代的方法进行XCT重建。我们将最大似然估计(MLE)理论推广到XCT,基于投影数据统计模型,实现了期望最大化(EM)算法在圆轨道XCT中的应用。最后,对计算机模拟数据与X射线扫描实际数据分别进行了实验,实验结果表明该方法有效可行,重建图像清晰准确。     

一种新的基于3D信息的脑肿瘤分割和评估系统

该文设计了一种基于支持向量机(support vector machine,SVM)的、关于MRI脑肿瘤图像的分割和评估系统,以便通过计算机辅助医疗来提高脑肿瘤的诊断和治疗过程中的效率和效果。该系统整合了一种新的特征选择方法(核空间类离散度),处理MRI图像序列所包含的三维数据信息并评估肿瘤体积的变化。整个系统实现了半自动运行,处理过程仅仅只有一次人工参与。通过实际病例上的实验验证、结果的定量评估和方法的比较,证明了该系统的有效性。     

永磁同步电动机中永磁体的三维涡流分析

有效准确地分析在正弦电压驱动下永磁同步电动机中永磁体的涡流损耗是研究实际电机发热及温升的关键。该文利用有限元方法,建立了场路紧密耦合的三维模型,对一台500 kW/60 H z内嵌式永磁同步电动机进行仿真研究,分析了在三相正弦电压源驱动下的气隙旋转磁场、转矩及考虑时间谐波作用下永磁体的涡流损耗,并阐明了电流的不同谐波分量对永磁体涡流损耗的影响。分析结果表明,轴向分割永磁块能将永磁体中涡流损耗降低至50%,并且减小齿槽谐波电流也能有效地降低永磁体中涡流损耗。     

各向异性媒质中三维涡流场的等效源法

提出计算各向异性媒质中三维涡流场的等效源法。该法是将各向异性媒质中涡流场问题转化为附加等效源的各向同性媒质中涡流场问题。还提出实现等效源法的迭代算法，该算法是用通常的求解各向同性媒质中涡流场的方法（如有限元法、边界元法、模拟源法等）迭代计算附加等效源的各向同性媒质中涡流场。文中还给出了等效源迭代算法的收敛条件。由于每次迭代都可以利用计算各向同性场的中间结果，所以迭代计算所需的机时不多。文中给出了计算实例。     

成像涡流的检测方法

提出了一种在磁共振成像装置中用水模成像来作图涡流的检测方法。该方法可用于检测涡流的大小和空间分布。该方法也可用于测定涡流补偿调试的结果。     

可视通信中视频图像实时显示方法研究

简要分析了微型计算机的显示方式与行、场频关系．提出用计算机的高分辨率显示器实时显示来自不同视频源的活动图像．方法是将视频信号数字化后，由数字存储器进行扫描速率变换和内插，然后还原成模拟信号．所得到的模拟图像信号与ＶＧＡ字符、图像一道送多路转换器，按需要实时显示活动图像或字符和静止图像，也可以实现电视图像与ＰＣ图形的叠加．该系统已用于激光水下通信的实验中，稍加改动，还可拓宽到其他应用领域     

MR图像中附加图信息提取及图像显示实现

 MR图像中的附加图信息(overlay)可以为磁共振波谱(MRS)提供指导, 同时能帮助医生定位病灶, 从而准确显示附加图信息, 对辅助医学影像诊断具有非常重要的意义.然而常用的一些DICOM浏览工具在显示DICOM医学图像时往往会丢失对于磁共振波谱研究有重要意义的附加信息.基于此种情况, 本文采用江苏省人民医院提供的磁共振波谱数据, 对像素的提取方法和附加信息进行仔细研究, 同时在DICOM图像上显示实验, 并在Eclipse开发环境中, 利用Java语言和开源包dcm4che-2.0.23进行DICOM显示程序dicomreader的开发.实验结果证明, 本文的Java程序dicomreader软件可以快速将DICOM转换显示为图像并精确显示出附加信息, 并且提取出来的附加信息可以用于研究人员定位脑肿瘤等病变组织、对脑组织进行三维重建、对MRI图像进行分割或是根据波谱信息进行临床诊断等相关研究.     

颅内血肿和水肿的无创检测方法

分析了颅内血肿和水肿测量的现状及无创检测方法的意义,提出一种无创检测的新方法．根据涡流感应原理,将外部激励磁场作用于大脑,在颅内脑质中感应出涡流,通过测量该涡流激发的二次磁场的强弱来反映颅内血肿和水肿的情况．详细分析了无创检测方法的电磁场理论基础,开发出实验测量系统,并对测量系统的关键模块做了简要介绍．通过模拟水槽实验,证明该方法是可行的．分析了现有系统的不足之处,并提出了改进方案．     

转台控制器实时性能的半物理仿真方法

针对转台控制器实时性能难以进行理论估算的问题,运用虚拟转台概念,利用MATLAB中RTW工具包支持的xPC目标构建了转台控制器的半实物仿真系统,在PC机上实现了转台控制器实时性能的半实物仿真.实验结果表明,基于xPC的转台控制器实时性能的半实物仿真方法可以方便地给出控制器的实时性能指标,同时也为基于PC的转台控制器软、硬件快速开发提供途径.