吲哚菁绿荧光实时成像技术在肝细胞癌腹腔镜根治术中的应用效果

目的探讨吲哚菁绿(ICG)荧光实时成像技术在肝细胞癌腹腔镜根治术中的应用效果。方法将118例肝细胞癌患者随机分为观察组和对照组,各59例。对照组采用开腹根治术治疗,观察组采用ICG荧光实时成像引导下的腹腔镜根治术治疗。比较两组患者手术相关指标(手术时间、术中出血量、术中输血量、术后住院时间)、术后并发症(肺部感染、胆瘘、切口感染、尿路感染)发生率及生存时间。结果观察组患者的手术时间、术中出血量、术中输血量、术后住院时间均短于或少于对照组,术后并发症总发生率低于对照组(均P<0.05)。两组患者的生存时间差异无统计学意义(P>0.05)。结论将ICG荧光实时成像技术应用于肝细胞癌腹腔镜根治术可有效减少术中血管损伤,缩短手术时间,降低术后并发症发生率,利于患者术后恢复,其远期疗效与开腹根治术相似。

基于GPU的长轨SAR实时成像算法

为了满足长轨道超高分辨W波段合成孔径雷达(Synthetic aperture radar,SAR)的快速成像需求,本文提出了一种基于图形处理器(Graphics processing unit,GPU)的ω-K实时成像算法,该算法采用并行架构和双流多线程的处理方式。默认流沿着物理原理的方向进行数据处理,首先对距离补偿、误差校正和补零等操作进行并行化处理,然后采用一层嵌套的插值方式,通过维持上下层的依赖关系和同步管理就能达到约30的加速比。阻塞流与默认流同时启动,生成默认流所需的参数和函数,并在执行前将其存入显存,极大地缩小了算法的运行时间,同时通过在默认流上设置事件以保持双流的同步并行执行。实验结果表明,算法总的加速比可达13左右,幅值和相位相对误差趋近0,不仅具有良好的实时性、聚焦性,还保持了良好的成像效果。

基于参数估计与子孔径提取的船舶ISAR实时成像算法

机载逆合成孔径雷达(ISAR)成像是在远距离、全天时、全天候条件下对动态船舶进行微波成像和目标分类的关键技术。长时间累积可以带来更好的ISAR图像信噪比和信杂比,但船舶的摇摆等未知运动会显著影响长时间聚焦效果。对此,提出一种结合船舶运动参数估计与子孔径搜索的船舶成像实时处理方法。在平动补偿的基础上,根据船舶多普勒展宽、中心线斜率的变化曲线和散射点时频曲线估计船舶的旋转运动参数,实时提取最佳成像孔径,结合参数估计进行极坐标格式化和转动补偿,获取清晰的船舶图像。在不同实测数据集上进行对比验证,结果表明,相较传统成像方法,本文方法可以有效提升长周期聚焦处理的效果,实时获取高分辨率的ISAR船舶图像。

基于TX2的微型SAR实时成像信号处理技术

微型合成孔径雷达实时成像处理系统使用GPU实现,该系统以波数域成像算法为基础,采用两步运动补偿方法补偿无人机平台的运动误差,然后使用相位梯度自聚焦算法补偿残留相位误差。基于NVIDIA公司TX2开发板对实时成像处理系统进行了算法开发与验证,结合GPU特性对成像算法并行化处理,在18.5 s内实现了16k×8k点的数据处理。试验结果验证了实时成像处理系统的有效性。

DR实时成像技术在双面埋弧焊管焊缝检测中的应用

介绍了传统X射线胶片照相、图像增强器实时成像(IIRI)、平板探测器数字化X射线实时成像(DR)技术的基本原理和特点。在双面埋弧焊管焊缝上进行的比对试验和性能测试结果表明,DR实时成像技术具有的优越性能,使得DR实时成像技术取代传统照相技术成为射线检测的发展趋势。

新型实时成像分析系统在新药研发中的作用

活细胞实时成像分析系统(Cell-IQ)是芬兰Chip-Man公司最新研制的集细胞培养、拍摄影像和图像数据分析为一体的综合性仪器。该仪器在不影响细胞生长的同时,观察和记录活细胞的各种运动趋势及形态特征,通过自带的分析软件可同时分析多孔、多位点、多种类细胞的各项指标,为形态学研究提供一个简便可靠的新方法。本文简要综述Cell-IQ的基本功能及其在新药研发乃至临床病因基础研究中的应用。

新一代X射线检测器在射线实时成像检测中的应用

介绍非晶硅(a-Si)平板检测器的技术特性,及其取代常用的图像增强器在工业射线实时成像检测中的应用——焊缝和铸件检验。实验结果证明:选用适当型号的a-Si平板检测器,可获得优于图像增强器的像质计(IQI)灵敏度和空阃分辨力。这是工业数字射线照相技术实用化的又一新突破。

基于SPECAN处理的斜视SAR实时成像算法及其FPGA实现

斜视合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)成像具有广阔的应用前景。首先提出一种基于SPECAN算法的斜视SAR实时成像处理方法,具有运算量小、操作简单的特点。针对SPECAN处理带来的图像扇形畸变,提出采用Sinc插值校正方位采样间隔空变性的方法,实现图像扇形畸变的校正。在此基础上采用FPGA(field programmable gate arrays,FPGA)实时编程实现,重点阐述基于"空域滤波"思想的Sinc插值模块设计。实测数据处理结果验证了该算法的有效性及FPGA实时实现的可行性。

星载SAR实时成像处理器的FPGA实现

本文提出了一种用FPGA实现星载合成孔径雷达实时成像处理器的方法,用来实现星载SAR的CS算法(或RMA算法).该实时成像处理器由7片Xilinx公司的商业FPGA实现,其中4片作为并行的处理单元;一片为CS因子的生成单元;一片为SDRAM控制单元;一片为系统的控制单元.该系统将流水处理和并行处理相结合,从而极大的减少了处理时间.同时根据算法各运算对数据的精度要求不同,将浮点运算和定点运算结合在一块,减少了硬件开销.该系统工作在100MHz时,33秒左右能完成16k16k星载样本点的成像,并对加拿大Radarsat的雷达原始信号进行成像处理,成像质量能达到要求.

SAR实时成像处理平台的设计与实现

针对合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)实时成像处理中数据量大、数据吞吐率高、成像算法实现复杂等特点,提出了一种适合于SAR实时成像处理的共享存储器的分布式耦合系统架构,设计了高分辨率SAR实时成像中大IO带宽、高处理能力、大存储容量等解决方案。给出了详细的硬件实现以及成像处理平台的测试结果,并用实测雷达回波数据进行了实时成像验证。

基于FPGA实现的星载SAR实时成像系统研究

针对星载SAR实时成像处理的研究目前主要集中在实时成像运算器(SAR processor),而未见到实时成像系统(SAR imaging system)的研究,提出了一种CS算法的星载SAR实时成像系统的体系结构,并基于FPGA实现了原型系统.该体系结构可以自主完成星载SAR实时成像,并具有良好的可扩展性.利用模拟信号源和高速数据记录仪对原型系统验证,1个信号处理单元在50MHz工作频率下,约11s内完成16384×16384个样本的星载雷达原始数据的成像处理,用4个信号处理单元就可达到为PRF为2000Hz的星载SAR的1∶1实时成像要求.

基于NVIDIA GPU的机载SAR实时成像处理算法CUDA设计与实现

合成孔径雷达(SAR)成像处理的运算量较大,在基于中央处理器(Central Processing Unit,CPU)的工作站或服务器上一般需要耗费较长的时间,无法满足实时性要求。借助于通用并行计算架构(CUDA)编程架构,该文提出一种基于图形处理器(GPU)的SAR成像处理算法实现方案。该方案解决了GPU显存不足以容纳一景SAR数据时数据处理环节与内存/显存间数据传输环节的并行化问题,并能够支持多GPU设备的并行处理,充分利用了GPU设备的计算资源。在NVIDIA K20C和INTEL E5645上的测试表明,与传统基于GPU的SAR成像处理算法相比,该方案能够达到数十倍的速度提升,显著降低了处理设备的功耗,提高了处理设备的便携性,能够达到每秒约36兆采样点的实时处理速度。

机载高分辨聚束式SAR实时成像处理系统的FPGA实现

该文设计并实现了一个基于FPGA的机载高分辨聚束式SAR实时成像系统。该系统基于经典极坐标算法,在2维波束域完成运动误差估计及补偿,获得了良好聚焦的图像。文中详细阐述了将算法映射到FPGA实现的设计过程,给出了硬件系统平台的构成,并对系统资源、运算速度和成像结果进行了分析。在对实测机载聚束式SAR数据进行实时处理的实验中,FPGA工作在100 MHz时,该系统11 s内可完成16384×32768点8位数据的成像处理。良好的实时成像结果验证了该系统的有效性和可靠性。

基于太赫兹量子级联激光器的实时成像研究进展

太赫兹(THz)实时成像是THz技术中颇具潜力的一个领域,具有成像速度快、成像分辨率高等特点,基于THz量子级联激光器(QCL)的实时成像系统是其中最重要的一种,系统体积小、重量轻、成像信噪比高等特点使其在实际应用中具有独特的优势。本文主要介绍了THz QCL器件及其实时成像系统的研究进展,采用超半球高阻硅透镜改善了THz QCL的输出激光,实现了准高斯光束输出,搭建了基于二维摆镜消干涉技术的THz实时成像系统,单帧成像光斑面积45mm×30 mm,实现了对刀片、药片的实时成像演示,成像分辨率优于0.5 mm;最后对成像系统激光源、成像光路和探测端的改进以及成像效果的改善方面进行了综述,并探讨了THz实时成像系统未来的发展趋势及其在材料分析和生物医学成像方面的应用前景。

三维扫描激光雷达系统设计及实时成像技术

三维扫描激光雷达能够主动获取目标的三维信息,其高速数据采集与传输是三维实时成像的技术瓶颈之一。自主设计一款地基三维扫描激光雷达系统,利用数据采集与控制系统实现点云三维成像。激光雷达系统硬件设计包括发射与接收单元、测距单元和扫描单元,用于获取目标的三维点云数据。激光雷达系统软件设计包括上位机程序、下位机程序和USB固件程序设计,实现点云数据从下位机到上位机的采集、传输和存储,及上位机数据解析和实时成像。通过多个场景实验,结果显示三维扫描激光雷达系统具有厘米级别的测距误差,可以实现三维实时成像。

X射线线阵实时成像焊缝缺陷检测方法

针对X射线线阵探测器实时成像的焊缝图像,提出了降噪处理、焊缝图像分割及缺陷检测的方法。通过自适应中值滤波方法对焊缝图像进行滤波降噪,利用类间、类内方差比分割法和数学形态学方法进行焊缝图像分割,对焊缝部分应用高频加强变换提取焊接缺陷。结果表明,采用自适应中值滤波能够有效去除噪声的同时保留焊缝和缺陷的边缘细节;类间、类内方差比分割方法与数学形态学方法并用能准确地将图像分割为焊缝与母材区域;高频加强变换能使焊缝中心部位灰度变化突显进而实现缺陷检测。

航空发动机叶片实时成像自动检测技术研究

为了实现航空发动机叶片X射线实时成像自动检测,以基于平板探测器的X射线实时成像系统为研究对象,根据射线实时成像的特点,对航空发动机叶片缺陷的提取技术进行了研究。根据航空发动机叶片X射线数字图像灰度变化的特点,将叶片图像划分为6个区域,分别进行基于扫描线的自适应中值滤波模拟出缺陷的背景:将原始图像与背景图像相减,获得背景平坦、缺陷突出的差值图像;通过对差值图像进行阈值分割,实现对缺陷的分离;用数学形态学的开运算对缺陷图像滤波以去除噪声;为保证缺陷的准确性,用区域生长法重新生长出缺陷:最后提取出缺陷的特征参数。将缺陷提取的结果和人工评片的结果比较,证明这种方法是准确、有效的,为实现航空发动机叶片X射线自动检测打下了良好的基础。

涡流实时成像技术的研究

通过研究分析目前涡流成像技术现状 ,设计了一种新的有效地成像系统 ,该系统从信号采集处理电路及图像处理两个方面进行了研究和设计 ,充分利用涡流传感器的灵敏性和数字化信号处理器的高效快速的特点 ,有效地实现了二维信号的提取 ,达到实时成像的目的 ,在与计算机通信方面采用了Intel82 5 30芯片 ,解决了计算机与高速数字信号处理器的接口技术问题。该技术的图像显示及分析软件是基于Windows2 0 0 0 /WindowsNT平台采用VC ++语言编写的 ,具有界面友好 ,操作简单 。

机载SAR实时成像处理系统设计

介绍了机载SAR实时信号处理器的体系结构和实时信号处理的算法流程,通过对载机平台实测数据进行成像处理,给出了高分辨率的SAR图像,验证了该系统的可靠性。

基于SDRAM的星载SAR星上实时成像转置存储器

论述了合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)实时成像处理转置存储器(Corner Turning Memory,CTM)的功能和原理,提出了一种基于SDRAM的星载SAR星上实时成像处理CTM系统实现方案。考虑到星上环境对器件的抗辐照要求,系统选用一片XQB2V500 FPGA做控制器,主存储器选用三片Micron公司的MT48LC16A2 SDRAM。系统采用三页式结构,输入输出并行处理。文章分析了系统输入、输出接口时序,给出了详细的硬件实现和测试结果。实验结果表明该CTM系统方案可行,能够应用在星上实时成像处理器中。