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基于宽带相干信号子空间方法的超声导波长骨评价
被引量：
1
1
作者
周鲜成
李鹏飞
+2 位作者
李杰
李义方
他得安
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第6期166-176,共11页
超声导波对长骨的生物力学特性敏感,已经广泛应用于长骨的健康评价。由于骨骼的高衰减特性,准确估计长骨中宽带相干导波信号的频散模式,进而准确反演长骨材料特征参数,是骨超声领域的一个研究热点和难点。本文提出了一种基于宽带相干信...
超声导波对长骨的生物力学特性敏感,已经广泛应用于长骨的健康评价。由于骨骼的高衰减特性,准确估计长骨中宽带相干导波信号的频散模式,进而准确反演长骨材料特征参数,是骨超声领域的一个研究热点和难点。本文提出了一种基于宽带相干信号子空间的导波波数估计方法,高精度提取导波频散模式;在此基础上,应用具有全局优化特性的蚁群算法从导波模式中估计长骨材料参数,成功实现了对长骨状况的定量评价。仿真和离体实验(2块仿真样本和2块离体牛骨)共同验证了方法的有效性,实验频散与参考频散之间的相对误差分别为3.52%,3.83%,3.35%,4.51%;对于离体牛骨,皮质骨厚度、纵波速度、横波速度估计值与参考值之间的平均相对误差分别为3.10%,0.11%,0.03%。综上,本文提出的方法为定量超声长骨评价提供了新的借鉴,也可应用于其他固体波导频散的高精度提取和结构健康表征。
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关键词
超声导波
长骨评价
宽带相干信号子空间
频散提取
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职称材料
题名
基于宽带相干信号子空间方法的超声导波长骨评价
被引量：
1
1
作者
周鲜成
李鹏飞
李杰
李义方
他得安
机构
湖南工商大学智能工程与智能制造学院
华南理工大学电子与信息学院
复旦大学工程与应用技术研究院
出处
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第6期166-176,共11页
基金
国家自然科学基金(12274094)
中国博士后科学基金(2022M720814)
湖南省研究生科研创新项目(CX20221181)资助。
文摘
超声导波对长骨的生物力学特性敏感,已经广泛应用于长骨的健康评价。由于骨骼的高衰减特性,准确估计长骨中宽带相干导波信号的频散模式,进而准确反演长骨材料特征参数,是骨超声领域的一个研究热点和难点。本文提出了一种基于宽带相干信号子空间的导波波数估计方法,高精度提取导波频散模式;在此基础上,应用具有全局优化特性的蚁群算法从导波模式中估计长骨材料参数,成功实现了对长骨状况的定量评价。仿真和离体实验(2块仿真样本和2块离体牛骨)共同验证了方法的有效性,实验频散与参考频散之间的相对误差分别为3.52%,3.83%,3.35%,4.51%;对于离体牛骨,皮质骨厚度、纵波速度、横波速度估计值与参考值之间的平均相对误差分别为3.10%,0.11%,0.03%。综上,本文提出的方法为定量超声长骨评价提供了新的借鉴,也可应用于其他固体波导频散的高精度提取和结构健康表征。
关键词
超声导波
长骨评价
宽带相干信号子空间
频散提取
Keywords
ultrasound guided wave
long bone evaluation
wideband coherent signal subspace
dispersion extraction
分类号
TH73 [机械工程—精密仪器及机械]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于宽带相干信号子空间方法的超声导波长骨评价
周鲜成
李鹏飞
李杰
李义方
他得安
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
1
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