基于自一致性的磁共振并行成像高效重构算法

磁共振并行成像技术能够显著地减少成像时间,然而高质量的图像重构比较困难.为了提高重构图像的质量,基于自一致性的SPIRiT框架,提出了一种高效的重构算法.该算法针对一个含有数据一致性、校准一致性和联合稀疏性正则项的复杂优化问题,首先将该问题简化成一般性最优化问题;再使用算子分离算法将其分解成一个梯度计算问题和一个可通过软阈值法求解的去噪问题;最后,再使用加速方案对算法进行加速.实验结果表明,当加速因子为8时,采用所提出的新算法的重构图像比采用POCS算法的重构图像的SNR提高约2.4,dB,且重构时间也节约了约30%.对于要求高质量重构图像的场合,所提出的算法能够满足需求.     

分布式雷达稀疏成像的重构特性与布站优化

从分布式雷达稀疏成像角度分析了目标稀疏重构性能与分布式雷达收发布站之间的关系.在建立分布式雷达稀疏成像模型的基础上,推导了重构矩阵互相关系数与分布式雷达系统参数的关系式,并指出在给定系统参数和成像场景划分方式下,互相关系数仅与各收发站的单位指向矢量有关.据此,以最小化互相关系数为目标函数,对雷达布站进行了优化布局,并通过仿真试验对重构性能的改善进行了验证.     

Nb_5N_6 microbolometer太赫兹检测器

随着太赫兹科学技术的快速发展,太赫兹检测器件的性能也在不断提高,为微弱信号的检测和太赫兹成像奠定了坚实的基础.本文针对Nb5N6薄膜材料,研制了Nb5N6microbolometer阵列芯片及其基于这种芯片的太赫兹准光型接收机.单个Nb5N6 microbolometer的直流电压响应最高达760V/W,对应的直流噪声等效功率(NEP)为1.3×10-11 W/√Hz.在实际系统中,由串联结构的Nb5N6 microbolometer构成的准光接收机,光学电压响应率高达428V/W,对应的光学噪声等效功率(NEP)为2.3×10-11 W/√Hz.Nb5N6 microbolometer太赫兹检测器室温工作、工艺简单、检测灵敏度高,响应时间快,便于集成超大规模阵列,为太赫兹信号检测提供了一种有效的途径.     

磁感应成像测量系统的三维仿真模型

为了获得磁感应成像(MIT)三维正问题的解,基于ANSYS软件建立三维磁感应成像测量系统模型,并采用有限元分析方法进行求解.为了验证有限元方法可靠性,建立了Griffiths系统模型,在这一模型基础上进行了相应仿真试验分析.结果与理论计算值及Griffiths的试验结果一致,证明所提方法适用于求解磁感应成像测量系统三维正问题,为进一步研究MIT反问题及更复杂测量系统的设计提供基础.     

全张量步长适应性脑白质纤维跟踪改进算法

由于成像设备及技术本身的限制,以及纤维跟踪算法的局限,准确刻画纤维结构遇到许多困难.本文在张量偏转(tensor deflection, TEND)算法基础上,提出了一种基于全张量及历史跟踪信息的适应性步长纤维跟踪算法.该算法结合纤维跟踪历史,利用全张量信息与相应的适应性步长值来计算纤维跟踪的前进方向.     

基于超宽带信号的穿墙雷达目标定位研究

超宽带信号在穿透墙或其它障碍物的传播过程中会发生折射的现象,给探测目标的定位造成误差.提出了一种数值逼近的计算方法来求解真实的折射路径和回波时间延迟,简化了计算过程.同时也采用多周期脉冲信号的周期累加方式来处理信号消噪问题,大大改善了信噪比.最后对不同阵元数条件下的目标探测效果进行了比较.仿真结果表明阵元数越多,信噪比越高,定位也越精确.     

CT投影变换理论及其在圆轨道锥束重建中的应用

为了精确地获得计算机断层成像(CT)图像重建所需的平行束X射线投影,提出了CT投影变换理论,得到了一种精确地由锥束投影计算平行束投影的算法.该算法可以适用于任意形式的扫描轨道.在此基础上,分别提出了针对完整物体和物体感兴趣区域进行CT投影变换的投影数据完备性条件.将CT投影变换方法应用于圆轨道CT图像重建,有效地改善了FDK算法的重建结果,特别是在远离扫描轨道的平面内,改进后的重建图像CT值更加接近真实值.数值模拟实验证明了上述CT投影变换理论和方法的有效性.     

溶质运移试验中有色示踪剂高锰酸钾和亮蓝适用性的对比

通过试验确定了标准砂中常用有色示踪剂高锰酸钾吸附类型.通过数字成像方法监测了静水条件下标准砂中高锰酸钾和亮蓝的吸附过程,并对数字图像进行了高斯模板处理.利用该处理结果对吸附过程进行了对比,同时还对比了相同浓度高锰酸钾溶液在静止和流动条件下被砂粒吸附的状况.根据对比结果确定了2种常用有色示踪剂对溶质运移试验的适用性.结果表明:高锰酸钾的吸附虽为线性吸附,但和新型示踪剂亮蓝相比,达到吸附稳定所需的时间过长,在低速水流条件下更为明显;对于需考虑吸附影响的运移试验,高锰酸钾并不适用,而亮蓝的使用则能加速试验进程.     

基于VB.NET的显微图像采集软件的设计与实现

介绍了使用VB.NET为开发工具,结合Directshow技术开发出的一款可配合各厂家（Olympus,Leica,Nikon,Zeiss等）的普通或荧光显微镜使用,适用于各种显微镜数字图像采集设备的实时显示、采集显微图像的软件。该软件具有较强的通用性和更广泛的适用性。     

基于二维 DCT 的鬼成像高效目标重构

为提高计算鬼成像过程的整体效率和成像质量,提出应用图像处理中准最优变换的离散余弦变换