非介入式手术导航中医学图像配准算法 被引量：2

1

作者 赵永明 张素 陈亚珠 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第12期2665-2669,共5页

提出一种用于非介入手术导航中基于自由变形模型的多模态医学图像非刚性配准方法,对术前MRICT和术中超声图像中都可见的血管结构进行配准.当图像对准时,一种图像中的血管中心点对应着另一种图像下灰度脊点;对于全局变换采用刚性变换、... 提出一种用于非介入手术导航中基于自由变形模型的多模态医学图像非刚性配准方法,对术前MRICT和术中超声图像中都可见的血管结构进行配准.当图像对准时,一种图像中的血管中心点对应着另一种图像下灰度脊点;对于全局变换采用刚性变换、局部形变采用基于函数控制B样条的自由变形模型来描述;采用遗传算法和共轭梯度法相结合达到最小化目标函数.将文中算法应用于体模和临床数据,在配准精度和收敛速度上都取得了良好的效果. 展开更多

关键词 配准 非刚性 B样条 自由变形

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基于互信息图像配准中的局部极值问题研究 被引量：11

2

作者 叶波 陆雪松 +1 位作者 张素 陈亚珠 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2007年第6期58-61,共4页

基于互信息的图像配准方法具有自动化程度高、配准精度高等优点,近年来在医学图像配准中得到广泛应用。但是当变换后像素坐标位于非采样网格点时,插值算法有时会使目标函数产生局部极值,使得最优化搜索终止于局部极值,得到错误的配准结... 基于互信息的图像配准方法具有自动化程度高、配准精度高等优点,近年来在医学图像配准中得到广泛应用。但是当变换后像素坐标位于非采样网格点时,插值算法有时会使目标函数产生局部极值,使得最优化搜索终止于局部极值,得到错误的配准结果。分析了两种常见的插值算法和产生局部极值的原因,在此基础上提出一种新的插值算法。实验结果表明,该算法有效地抑制了基于互信息的目标函数的局部极值问题,使目标函数更加平滑。 展开更多

关键词 图像配准 互信息 局部极值 插值

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HIFU技术的研究 被引量：9

3

作者 霍彦明 陈亚珠 《声学技术》 CSCD 2000年第1期39-43,45,共6页

高强度聚焦超声(HIFU)技术起源于40年代,当时由于缺乏高精度的成像和定位技术,影响其发展。该项技术在许多方面优越于传统外科手术,具有极大的潜在临床应用价值。高强度聚焦超声对组织切除具有很高的精确性,换能器探头的选择也较为灵活... 高强度聚焦超声(HIFU)技术起源于40年代,当时由于缺乏高精度的成像和定位技术,影响其发展。该项技术在许多方面优越于传统外科手术,具有极大的潜在临床应用价值。高强度聚焦超声对组织切除具有很高的精确性,换能器探头的选择也较为灵活。该技术对机体的生物效应包括:热效应、空化效应、与药物的相互作用和提高机体免疫机能等。该技术的应用已深入到神经科、泌尿科、眼科、肿瘤学等领域。 展开更多

关键词 高强度聚焦超声 生物效应 换能器 超声治疗

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概率密度函数法研究重构吸引子并检测心动过速和心室纤颤

4

作者 陆宏伟 陈亚珠 《中国生物医学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期80-84,共5页

提出概率密度函数法 (ProbabilityDensityFunction ,PDF)研究重构吸引子的结构 ,PDF包含了重构吸引子相点空间分布的重要信息。发现延时τ较小时 ,PDF不对称分布 ,而τ较大时 ,PDF满足高斯分布。定义概率密度函数曲线p(r,m ,τ)峰值对应... 提出概率密度函数法 (ProbabilityDensityFunction ,PDF)研究重构吸引子的结构 ,PDF包含了重构吸引子相点空间分布的重要信息。发现延时τ较小时 ,PDF不对称分布 ,而τ较大时 ,PDF满足高斯分布。定义概率密度函数曲线p(r,m ,τ)峰值对应的r值为rpmax。分别对 10 0段室性心动过速 (VT)、心室纤颤 (VF)和正常窦性节律 (NSR)信号进行分析 ,证明特征量rpmax能精确检测VT、VF和NSR ,且计算rpmax所需数据少 ,时间少。结果表明 ,PDF法是一种很有前途的研究重构吸引子结构的数值方法 ,特征量rpmax可望成为新的无损伤检测VT/VF的手段。 展开更多

关键词 室性心动过速 心室纤颤 概率密度函数 相关维

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治疗超声系统中换能器声学性能的声全息法评估

5

作者 李珊珊 白景峰 吉翔 《声学技术》 CSCD 北大核心 2024年第1期43-54,共12页

换能器的聚焦特性等声学性能是治疗超声系统的重要参数之一,在出厂前和日常维护中须精确测量。目前常用的水听器测量法结果准确,但受声压幅度及测量效率的限制,高功率量程的声功率计造价较高;而基于声全息的表面振动模式测量法可作为高... 换能器的聚焦特性等声学性能是治疗超声系统的重要参数之一,在出厂前和日常维护中须精确测量。目前常用的水听器测量法结果准确,但受声压幅度及测量效率的限制,高功率量程的声功率计造价较高;而基于声全息的表面振动模式测量法可作为高声压下水听器和声功率计测量法的补充,测量小声压平面并对高幅度声压焦域进行重建。为评估声全息法的准确性,文章研究了在小声压下使用基于声全息的表面振动模式测量法对声场进行测量和重建,分析该方法与水听器测量结果之间的功率和声压误差,以及影响误差的重要参数。结果表明,基于声全息的表面振动模式测量法可重建得到与水听器直接测量相近的结果,有望对高声压下工作的换能器的声场特性进行评估。 展开更多

关键词 治疗超声 换能器 水听器 表面振动模式 声全息法

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基于支持向量机的概率密度估计方法 被引量：24

6

作者 张炤 张素 +1 位作者 章琛曦 陈亚珠 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第10期2355-2357,共3页

介绍了基于支持向量机的概率密度估计。从概率密度的定义出发,利用支持向量机求解线性算子方程的方法,直接估计出密度。建立了几种不同的支持向量机仿真模型来进行概率密度估计。从仿真结果来看,该种方法与Parzen窗的精度等级类似,同时... 介绍了基于支持向量机的概率密度估计。从概率密度的定义出发,利用支持向量机求解线性算子方程的方法,直接估计出密度。建立了几种不同的支持向量机仿真模型来进行概率密度估计。从仿真结果来看,该种方法与Parzen窗的精度等级类似,同时又具有Parzen窗方法所不具备的稀疏解。 展开更多

关键词 支持向量机 概率密度估计 核函数 回归估计

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水平集方法中符号距离函数快速重构 被引量：13

7

作者 肖昌炎 赵永明 +1 位作者 张素 陈亚珠 《信号处理》 CSCD 2003年第6期551-555,共5页

符号距离函数重构是水平集方法中必不可少、且相当费时的步骤。本文分类比较了符号距离函数的构造方法;对两类快速算法:基于程差方程的显式方法和基于偏微分方程的隐式方法,进行不同程度的改进;通过对比实验验证算法有效性,从实验结果... 符号距离函数重构是水平集方法中必不可少、且相当费时的步骤。本文分类比较了符号距离函数的构造方法;对两类快速算法:基于程差方程的显式方法和基于偏微分方程的隐式方法,进行不同程度的改进;通过对比实验验证算法有效性,从实验结果分析了各方法的优缺点。最后介绍两类方法在水平集方法图像分割中的具体应用。 展开更多

关键词 符号距离函数 函数重构 水平集方法 偏微分方程 图像分割

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基于形状匹配的快速图像配准 被引量：7

8

作者 张素 苏和 +1 位作者 陆雪松 阳维 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期433-438,共6页

为了发挥基于特征的图像配准方法和基于像素的配准方法的优点,提出了一种将特征匹配和最大互信息法相结合的配准方案:先提取参考图像和浮动图像中的目标形状进行匹配,利用匹配结果求出互信息搜索算法的初始值再进行搜索.实验表明,该方... 为了发挥基于特征的图像配准方法和基于像素的配准方法的优点,提出了一种将特征匹配和最大互信息法相结合的配准方案:先提取参考图像和浮动图像中的目标形状进行匹配,利用匹配结果求出互信息搜索算法的初始值再进行搜索.实验表明,该方法计算量小、速度快且精度高,可避免参数搜索陷于局部极值,有效地提高了配准的速度和精度. 展开更多

关键词 形状匹配 互信息 图像配准

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超声阵列换能器设计及声场模拟 被引量：11

9

作者 霍彦明 李国伟 陈亚珠 《声学技术》 CSCD 1999年第4期168-172,共5页

聚焦超声采用的聚焦方式有许多种，电子聚焦是其中之一，与其它聚焦方式相比，电子聚焦技术有很多优点，然而一些相互矛盾的条件对其设计有很大影响。通过用快速算法对阵元声场、以及频率对声场的影响进行模拟，对阵列设计中的几个主要... 聚焦超声采用的聚焦方式有许多种，电子聚焦是其中之一，与其它聚焦方式相比，电子聚焦技术有很多优点，然而一些相互矛盾的条件对其设计有很大影响。通过用快速算法对阵元声场、以及频率对声场的影响进行模拟，对阵列设计中的几个主要考虑方面进行了分析，提供了一般设计思路。采用伪逆矩阵算法，对变迹技术和多焦点技术进行计算机模拟，为焦域控制提供了新的思路，结果表明：将电子聚焦阵列换能器用于高强度聚焦超声治疗设备，比其它聚焦方式有更多的优越性，但实际设计中也存在一些相互矛盾的条件，设计中需要设计者仔细权衡利弊，做出合理设计方案。 展开更多

关键词 聚焦超声 相控阵列 声场模拟 超声换能器

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轻型摩托车自动检测系统的设计 被引量：7

10

作者 朱晓荣 陈仁文 +2 位作者 陈勇 陶宝祺 陈亚珠 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期210-213,共4页

本文概述了轻型摩托车检测系统的设计原理 ,结构及测控系统。对计算机测试方案以及测控软件进行了详细的分析 ,并对其中一些重要的软硬件设计问题进行了讨论。

关键词 轻型摩托车 自动检测系统 自动测试 测控软件

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高强度聚焦超声相控阵列的优化设计方法 被引量：5

11

作者 李国伟 陈琦 陈亚珠 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第7期949-952,共4页

高强度聚焦超声相控阵列的诸多参数直接影响着该系统的性能和制作成本 .为此 ,提出了一种高强度聚焦超声相控阵列设计参数优化方法 ,用此法优化球面相控阵列的参数 ,合理地选择阵列排列方式、激发频率、阵元大小和球面曲线 ,可大大减少... 高强度聚焦超声相控阵列的诸多参数直接影响着该系统的性能和制作成本 .为此 ,提出了一种高强度聚焦超声相控阵列设计参数优化方法 ,用此法优化球面相控阵列的参数 ,合理地选择阵列排列方式、激发频率、阵元大小和球面曲线 ,可大大减少阵元的数目 ,从而实现了具有高性价比的高强度聚焦超声相控阵列 .该方法对球面不等间距同心圆阵列的优化设计结果 ,既表明了这种优化设计方法的可行性 。 展开更多

关键词 设计方法 高强度聚焦超声 相控阵列 声场 优化设计 超声热疗 排列方式 激发频率

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一种具有边缘保持特性的超声图像小波域阈值去噪新方法 被引量：14

12

作者 孙俊喜 陈亚珠 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 2002年第5期429-433,共5页

超声图像去噪是医学图像处理的研究热点之一 ,基于小波域阈值去噪技术及阈值选取方法的分析 ,提出一种新的医学超声图像小波域阈值去噪方法。这种方法采用半_软阈值去噪技术和广义交叉确认函数寻找阈值 ,在有效去噪的同时较好地保留了... 超声图像去噪是医学图像处理的研究热点之一 ,基于小波域阈值去噪技术及阈值选取方法的分析 ,提出一种新的医学超声图像小波域阈值去噪方法。这种方法采用半_软阈值去噪技术和广义交叉确认函数寻找阈值 ,在有效去噪的同时较好地保留了图像边缘细节。首先 ,把对数超声图像小波分解 ;然后 ,基于广义交叉确认函数寻找最小均方误差意义上的近似最优阈值 ,对所有的高频段采用半_软阈值去噪 ;最后 ,经小波反变换和指数变换获得去噪后的超声图像 ,文末对超声图像小波域阈值去噪方法作出定性比较 ,并对算法的去噪性能给出定量分析。仿真实验和实际测试结果表明此方法是有效的、可行的。 展开更多

关键词 边缘保持特性 超声图像 散粒噪声 半-软阈值去噪 小波分解 医学图像处理

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相控阵聚焦超声消融肿瘤的建模与仿真 被引量：5

13

作者 章琛曦 张素 +1 位作者 张炤 陈亚珠 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期164-167,共4页

相控阵聚焦超声可以同时产生多焦点的声场分布,形成较大的治疗热场,能够很好地解决传统球面换能器焦斑体积小,治疗时间长的问题。提出一种基于Rayleigh-Sommerfeld积分和Pennes生物传热方程的三维声热模型,采用有限元分析方法,在ANSYS... 相控阵聚焦超声可以同时产生多焦点的声场分布,形成较大的治疗热场,能够很好地解决传统球面换能器焦斑体积小,治疗时间长的问题。提出一种基于Rayleigh-Sommerfeld积分和Pennes生物传热方程的三维声热模型,采用有限元分析方法,在ANSYS仿真环境中研究了相控阵聚焦超声治疗时血流灌注对温度场和焦斑的影响。仿真中所有声场和温度场计算均为三维。焦斑体积根据Sapareto-Dewey方程确定。仿真结果表明采用该模型可以较为准确地预测焦斑的生成情况,反映血流灌注对焦斑的影响,血流灌注对焦斑生成的影响将随着照射时间的变化而发生变化。 展开更多

关键词 相控阵聚焦超声 Rayleigh-Sommerfeld积分 生物传热 有限元分析

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伴行血管在高强度聚焦超声下对温度场的影响 被引量：7

14

作者 陈琦 白景峰 陈亚珠 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期130-134,共5页

在高强度聚焦超声(HIFU)下,研究了管径不同的伴行血管对于组织温度分布的影响.基于3个热平衡方程提出了1个生物热传导模型,针对带有直径为50～300μm成对血管的组织,利用有限元方法进行了3-D温度瞬态仿真,并对血管直径、血液流速和血液... 在高强度聚焦超声(HIFU)下,研究了管径不同的伴行血管对于组织温度分布的影响.基于3个热平衡方程提出了1个生物热传导模型,针对带有直径为50～300μm成对血管的组织,利用有限元方法进行了3-D温度瞬态仿真,并对血管直径、血液流速和血液灌流率对3-D温度分布的影响进行了比较.结果表明,血管直径和血流速度是影响HIFU作用下组织温度分布的决定因素,此外,该模型可以给出较为准确的组织消融量. 展开更多

关键词 生物热传导 高强度聚焦超声 形状因子 有限元法

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基于ARM内核的嵌入式肿瘤热疗系统 被引量：7

15

作者 姜峰 蔡雷 陈亚珠 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期123-127,共5页

采用基于ARM内核的嵌入式系统开发小型超声热疗仪是肿瘤热疗系统开发领域中应用嵌入式技术的一个全新尝试,实现了上、下位机一体化设计。嵌入式肿瘤热疗系统包括组织温度采集与转换系统、超声功率控制信号发生模块、存储管理系统、人机... 采用基于ARM内核的嵌入式系统开发小型超声热疗仪是肿瘤热疗系统开发领域中应用嵌入式技术的一个全新尝试,实现了上、下位机一体化设计。嵌入式肿瘤热疗系统包括组织温度采集与转换系统、超声功率控制信号发生模块、存储管理系统、人机交互系统(包括液晶显示及键盘输入)以及其他基本功能模块。根据热疗实际需要对P ID控制算法进行改进与优化,提高了治疗中肿瘤组织温度的控制品质。实验结果表明,系统设计可靠,满足临床肿瘤热疗要求。 展开更多

关键词 嵌入式系统 超声热疗 肿瘤治疗PID控制 脉宽调制

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腹腔内温热灌注化疗仪的研制 被引量：3

16

作者 肖昌炎 陈亚珠 潘刚 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期441-444,共4页

介绍了腹腔内温热灌注化疗仪的系统构成和各功能模块的工作原理。分别采用增量式 PI调节器和基于改进 PID的主、辅控级联控制系统 ,调节治疗关键参量 :流量和温度。通过动物活体实验获得理想数据曲线。实验结果表明该仪器治疗温控精度达... 介绍了腹腔内温热灌注化疗仪的系统构成和各功能模块的工作原理。分别采用增量式 PI调节器和基于改进 PID的主、辅控级联控制系统 ,调节治疗关键参量 :流量和温度。通过动物活体实验获得理想数据曲线。实验结果表明该仪器治疗温控精度达到± 0 .5℃ ,流量平衡误差小于 30 展开更多

关键词 热灌注化疗 腹腔内 温热 仪器治疗 活体 调节 实验 PID 功能模块 增量

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超声图像斑点抑制和边缘增强的异质扩散方法 被引量：2

17

作者 肖昌炎 张素 +1 位作者 赵永明 陈亚珠 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第z1期1-5,共5页

证明了非锐化掩模滤波等价于具有Huber流导函数的PM异质扩散.基于最小可信尺度和局部尺度控制,提出一种用于对数压缩超声图像斑点噪声抑制的异质扩散(LSCAD)方法.该方法无需假设斑点统计分布,直接从一、二阶方向导数的局部特征估计噪声... 证明了非锐化掩模滤波等价于具有Huber流导函数的PM异质扩散.基于最小可信尺度和局部尺度控制,提出一种用于对数压缩超声图像斑点噪声抑制的异质扩散(LSCAD)方法.该方法无需假设斑点统计分布,直接从一、二阶方向导数的局部特征估计噪声强度,并利用所估计的局部噪声设计可调扩散过程,能根据图像中斑点程度在任何位置或方向上停止.合成图像和临床B超图像实验证实,本法能有效抑制斑点噪声、增强组织边缘而不丢失特征细节.同时,将该方法与前人方法进行比较以验证其性能. 展开更多

关键词 超声图像 斑点噪声抑制 边缘增强 噪声控制

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球面超声相控阵列及其相位与幅度调控精度 被引量：2

18

作者 李国伟 熊斌 陈亚珠 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第9期1412-1414,共3页

研究了一种不等间距排列的球面相控阵列及其相位和幅度调控量化误差对声场的影响 .结果表明 ,不等间距排列大大降低了栅瓣 ,同时其相位与幅度调控精度不会改变焦点声场的主瓣和栅瓣的位置 ,但对主瓣幅值有明显的影响 .4位的调相和调幅... 研究了一种不等间距排列的球面相控阵列及其相位和幅度调控量化误差对声场的影响 .结果表明 ,不等间距排列大大降低了栅瓣 ,同时其相位与幅度调控精度不会改变焦点声场的主瓣和栅瓣的位置 ,但对主瓣幅值有明显的影响 .4位的调相和调幅精度可以较好地满足设计要求 . 展开更多

关键词 不等间距 球面相控阵列 量化误差 相位调控 幅度调控 超声治疗系统

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超声体模及性能测试 被引量：7

19

作者 李国伟 陈亚珠 《声学技术》 CSCD 2000年第1期26-29,33,共5页

用水、明胶、油及n-丙醇等材料制成的一种超声体模,具有与人体软组织相似的超声特性,包括声速、密度、衰减系数和散射。并利用本所新研制的多元阵列超声治癌热疗系统对体模的温升性能进行了测试,其结果与活体动物组织的实验结果相接近。

关键词 超声体模 热疗系统 生物组织模式 超声特性

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光学式颗粒计数装置的研制 被引量：3

20

作者 黄廷磊 李敏 陈亚珠 《计量学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第1期88-90,共3页

设计了一种检测装置,用来对洁净介质中的颗粒粒径大小和数量进行统计。详细分析了用几何光学的光阻公式替代消光公式对大粒径颗粒的检测机理和前向光散射探测器检测小粒径颗粒时的计数技术。用该装置对标准颗粒物质进行了检测实验,结果... 设计了一种检测装置,用来对洁净介质中的颗粒粒径大小和数量进行统计。详细分析了用几何光学的光阻公式替代消光公式对大粒径颗粒的检测机理和前向光散射探测器检测小粒径颗粒时的计数技术。用该装置对标准颗粒物质进行了检测实验,结果表明:对于2μm以上的颗粒计数,效率能达到90%;对于1μm以下的颗粒也有较好的分辨能力,计数效率在70%左右。数值计算和实验结果证实了该装置具有较好的计数能力,能够表征洁净介质的污染程度。 展开更多

关键词 计量学 颗粒计数 消光系数 光散射

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