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基于反投影的MIT动态图像重建方法研究 被引量：8
1
作者 柯丽 林筱 +1 位作者 杜强 赵璐璐 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期394-400,共7页
磁感应断层成像(magnetic induction tomography,MIT)是一种无创、非接触的新型医学成像技术,图像重建算法是实现MIT快速、精确成像的关键。提出一种改进的反投影图像重建算法,首先根据成像区域的磁场分布,由磁力线确定反投影路径,降低... 磁感应断层成像(magnetic induction tomography,MIT)是一种无创、非接触的新型医学成像技术,图像重建算法是实现MIT快速、精确成像的关键。提出一种改进的反投影图像重建算法,首先根据成像区域的磁场分布,由磁力线确定反投影路径,降低了直线反投影用于磁场成像的定位误差;其次根据MIT电磁关系推导,构建了边界检测数据的修正模型,据此对边界相位差数据进行修正处理,进一步提高了重建图像定位准确性;最后分别对成像区域内扰动目标电导率大小变化及位置变化2种情况,构建了序列重建图像,对该图像序列联合分析获取纵向阻抗变化信息,反映了成像体随时间变化的动态信息。实验结果表明该算法具有重建速度快、定位准确的特性,能够准确反映成像区域内部电导率变化,结合序列图像联合分析实现MIT动态成像。 展开更多
关键词 磁感应断层成像 图像重建 反投影算法 动态图像
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磁感应断层成像磁力线反投影算法研究 被引量：4
2
作者 杜强 白保东 +1 位作者 林筱 柯丽 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期197-202,共6页
磁感应断层成像利用涡流原理,在成像区域边界对内部磁场变化进行测量,再经过重建,获得内部电导率分布图像。其中,反投影作为一种快速重建算法,经常被应用于断层成像技术。但是,由于成像区域内磁场分布的非线性,大大降低了反投影成像的... 磁感应断层成像利用涡流原理,在成像区域边界对内部磁场变化进行测量,再经过重建,获得内部电导率分布图像。其中,反投影作为一种快速重建算法,经常被应用于断层成像技术。但是,由于成像区域内磁场分布的非线性,大大降低了反投影成像的定位精度。研究检测线圈测得的相位差与成像区域磁场分布之间的关系,根据测量相位差即为成像区域内电导率分布沿磁力线路径投影的集合这一结论,设计一套适用于磁感应断层成像的反投影算法,利用成像区域磁力线的分布,构建反投影路径和区域,改善直线反投影应用于非线性场定位不准的问题。重建实验结果表明,在直径为200 mm的成像区域内,所提出算法的最小定位误差为1 mm,相对直线反投影算法提高了2～26 mm,同时重建图像在视觉质量上也有很大提高,为磁感应断层成像技术提供一种有效的重建算法。 展开更多
关键词 磁感应断层成像 磁力线 反投影 图像重建
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改进的AdaBoost人脸检测方法 被引量：14
3
作者 柯丽 温立平 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期113-118,共6页
针对传统AdaBoost算法检测速度快准确率低的问题,本文提出了一种改进的AdaBoost算法以提高人脸的正确检测率,该算法首先利用快速积分图提取人脸的Haar特征,然后使用阈值设定的方法对传统的AdaBoost算法进行改进,并将每次检测的最优弱分... 针对传统AdaBoost算法检测速度快准确率低的问题,本文提出了一种改进的AdaBoost算法以提高人脸的正确检测率,该算法首先利用快速积分图提取人脸的Haar特征,然后使用阈值设定的方法对传统的AdaBoost算法进行改进,并将每次检测的最优弱分类器级联形成最终的强分类器,通过强弱分类器对Haar特征判别,从而检测图像中的人脸部分。采用本方法对多种实验图像集进行人脸检测实验,FERET彩色图像库的正确检测率为96.07%,视频图像的正确检测率为96%。实验结果表明,本文所设计的人脸检测算法能够对静态图像以及视频图像中的人脸进行有效检测,为人脸的正确识别打下了基础,该算法也为计算机视觉领域的研究提供一种有效方法。 展开更多
关键词 人脸检测 HAAR特征 ADABOOST算法 强分类器
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四层复杂球颅脑模型的构建 被引量：4
4
作者 柯丽 高彦照 +1 位作者 杜强 韩凌 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期55-62,共8页
颅脑模型构建的研究是颅内成像的基础,也是磁感应断层成像(MIT)系统设计中正问题计算的必要条件。根据人体颅脑真实结构,通过Comsol Multiphysics有限元数值仿真软件的几何建模工具,构建近似真实颅脑结构的四层复杂球颅脑模型。首先,根... 颅脑模型构建的研究是颅内成像的基础,也是磁感应断层成像(MIT)系统设计中正问题计算的必要条件。根据人体颅脑真实结构,通过Comsol Multiphysics有限元数值仿真软件的几何建模工具,构建近似真实颅脑结构的四层复杂球颅脑模型。首先,根据大脑体积和颅骨内径,构建脑实质模型;其次,根据人体解剖结构,构建颅骨模型,并进行枕骨修正、轮廓修正、额骨修正和眼眶修正;第三,通过对颅骨模型的缩放,构成头皮层、颅骨层、脊液层,并与脑实质模型共同构成具有4层结构的颅脑模型;最后,将模型置入10 MHz的交流磁场中,通过仿真计算获得头皮层、颅骨层、脊液层和脑实质层感应电流的分布,感应电流在脊液层最强,在皮肤层和脑实质层较弱,在颅骨层最弱,且各层感应电流密度值之比为32∶1∶190∶21,与电导率之比相近。结果表明,该模型可以很好地显示出人体头部各组织的电磁特性差异,为MIT系统研究提供可靠的依据。 展开更多
关键词 颅脑模型 磁感应断层成像 有限元 电磁特性
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变压器局部放电射频和超声联合检测 被引量：7
5
作者 白保东 兰云鹏 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 2009年第1期11-15,60,共6页
针对变压器局部放电超声超声检测法在使用中存在灵敏度不高、定位误差过大等不足,提出使用射频和超声联合检测定位的方法.该方法针对超声超声检测定位法产生误差的原因提出相应改进措施,检测中超声波信号和射频电流信号被同时使用来判... 针对变压器局部放电超声超声检测法在使用中存在灵敏度不高、定位误差过大等不足,提出使用射频和超声联合检测定位的方法.该方法针对超声超声检测定位法产生误差的原因提出相应改进措施,检测中超声波信号和射频电流信号被同时使用来判断局部放电现象的发生并对放电源进行定位,既具有超声波法便于定位的优点,又具备射频检测法快速检测局部放电发生的高灵敏度,同时还可以简化定位过程,提高系统抗干扰能力和定位实时性,实现对局部放电的在线检测和定位,具有较好的实际应用价值. 展开更多
关键词 变压器 局部放电 射频 超声波 检测
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基于时空ICA的脑功能成像思维干扰消除 被引量：3
6
作者 白保东 刘健 +1 位作者 柯丽 郭红宇 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期2095-2102,共8页
近年来,被动运动的功能磁共振成像(fMRI)研究已成为探索重度脑卒中患者功能康复机制的有效手段。然而,被动运动的fMRI扫描过程中往往不可避免地受到多种综合因素的影响(如思维、情绪等),造成结果严重的不稳定。SPM软件包作为当前国际上... 近年来,被动运动的功能磁共振成像(fMRI)研究已成为探索重度脑卒中患者功能康复机制的有效手段。然而,被动运动的fMRI扫描过程中往往不可避免地受到多种综合因素的影响(如思维、情绪等),造成结果严重的不稳定。SPM软件包作为当前国际上主流的fMRI数据分析软件之一也无法完全分离这些因素造成的影响。实验表明,同一被试在相同实验环境下的2次踝关节被动运动的SPM激活模式存在较大的差异。应用一种新的独立成分分析方法(时空独立成分分析,stICA)作为数据处理手段,提取踝关节背屈运动的任务相关成分。将得到任务相关成分结合一般线性模型(GLM)生成统计参数图,并应用t-检验提取激活区域。数据统计结果发现,经过stICA提取后的2组被动运动激活模式非常相似。结果证明stICA可作为消除多种综合因素影响的有效处理手段。 展开更多
关键词 功能磁共振成象 时空独立成分分析 被动运动
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颅脑血肿MIT涡流场仿真与分析 被引量：2
7
作者 柯丽 赵璐璐 +1 位作者 杜强 林筱 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期517-522,共6页
磁感应断层成像技术(Magnetic Induction Tomography,MIT)通过生物阻抗测量和成像在颅脑疾病的诊断和监护方面具有潜在的优势。基于磁感应断层成像原理正问题的数学模型,利用1026幅颅脑X-CT图像重构了三维人体颅脑结构,并建立了颅脑磁... 磁感应断层成像技术(Magnetic Induction Tomography,MIT)通过生物阻抗测量和成像在颅脑疾病的诊断和监护方面具有潜在的优势。基于磁感应断层成像原理正问题的数学模型,利用1026幅颅脑X-CT图像重构了三维人体颅脑结构,并建立了颅脑磁感应成像仿真模型,利用有限元法进行求解;针对脑血肿病变,研究了脑血肿出血量的体积、电导率以及位置等参数发生变化时感应出的三维涡流磁场,及其变化对边界测量点的影响。仿真的实验结果给出了MIT在颅脑检测时,感应的涡流磁场随血肿变化而发生改变的具体变化规律,并给出比较敏感的检测位置。结果也表明了疾病的变化会引起系统的三维磁场发生改变,反映了MIT能够在颅脑中进行检测,为实际系统的检测以及临床应用打下基础。 展开更多
关键词 磁感应断层 三维颅脑 仿真 脑血肿 涡流磁场
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基于伽辽金有限元法的磁感应断层成像正问题仿真 被引量：3
8
作者 柯丽 庞佩佩 杜强 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期53-58,共6页
磁感应断层成像(MIT)的正问题计算为系统建模和研究提供了重要依据,由于MIT中涡流场微分方程的非正定性,增加了MIT正问题计算的复杂度。本研究提出一种基于伽辽金有限元法的正问题求解方法,该方法对微分算子无特殊要求,解决了涡流场微... 磁感应断层成像(MIT)的正问题计算为系统建模和研究提供了重要依据,由于MIT中涡流场微分方程的非正定性,增加了MIT正问题计算的复杂度。本研究提出一种基于伽辽金有限元法的正问题求解方法,该方法对微分算子无特殊要求,解决了涡流场微分方程非正定性的问题,利用该方法对成像区域内的磁场分布、涡流强度以及检测线圈的相位差等参数进行了分析。计算结果表明,成像区域内磁感应强度的幅值主要由实部决定,而虚部对场域内电导率的变化较为敏感,因此,可以用磁感应强度的虚部进行图像重建。同时,与目标导体的位置越近、激励线圈的位置越远,检测线圈中的相位差值越大;同一位置的目标导体,检测线圈的相位差与电导率大小成线性关系。经理论推导与仿真实验的验证,所采用的伽辽金有限元法能够有效求解MIT正问题,进而为MIT硬件系统的测量及重建算法的研究提供实验参考和理论依据。 展开更多
关键词 磁感应断层成像 正问题 涡流场 伽辽金有限元法
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基于独立成分分析的时间自相关方法在功能磁共振激活区自适应提取中的应用 被引量：1
9
作者 白保东 刘健 郭红宇 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期194-201,共8页
传统基于ICA的激活区检测手段是将分离后的独立成分与参考信号做相关性分析。实际问题中,不同区域的脑血流动力学响应情况不同,因此往往得不到标准的参考信号。针对此类问题,提出时间自相关方法(TSC)与ICA方法结合,在不需要参考信号的... 传统基于ICA的激活区检测手段是将分离后的独立成分与参考信号做相关性分析。实际问题中,不同区域的脑血流动力学响应情况不同,因此往往得不到标准的参考信号。针对此类问题,提出时间自相关方法(TSC)与ICA方法结合,在不需要参考信号的情况下,通过检测体素点各周期的时间序列相关性,对fMRI数据进行激活区提取。应用5-邻域ICA方法对fMRI数据逐点处理,然后应用时间自相关算法检测各时间序列周期间的相关性,选择最大的自相关系数作为该体素点的信号值。再通过Z变换将相关系数分布转换为服从N(0,1)的Z分布,提取出具有显著性差异(a=0.05)的激活区。将自相关算法应用于仿真数据和12组双手握拳运动的真实fMRI数据的处理,结果表明该方法能够准确提取出仿真数据中的激活区。对真实数据的处理,该方法在空间准确性上与GLM方法无显著性差别(0.465 3±0.136 8 vs 0.490 5±0.134 1),在时间准确性上显著优于GLM方法 (0.636 4±0.011 1 vs 0.369 2±0.010 9),具有良好的脑功能激活区检测及空间定位能力。 展开更多
关键词 独立分量分析(ICA) FMRI 时间自相关 假设检验 自适应阈值
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