基于EMEMP的雷达二维信号融合成像新方法

雷达信号融合成像是一种能显著提高成像分辨率的参数化新方法.基于改进的Root-Music的传统融合方法对噪声敏感,且存在模型极点失配的问题.本文通过将MEMP(Matrix Enhancement and Matrix Pencil)的二维频率估计方法推广到稀疏数据域,提出了一种基于扩展矩阵增强矩阵束(EMEMP)的融合新方法.此方法首先构造每一维联合增强矩阵,使其满足MEMP算法的配对要求,然后利用MEMP方法估计模型极点,进行极点配对,然后估计模型系数,最后内插频谱以达到融合的目的.实验结果表明相对于传统融合方法,该方法解决了极点失配的问题,提高了模型参数估计的稳健性.

脑内源信号光学成像术:猫视皮质方位功能柱的活体显示

脑内源信号光学成像术是目前为止空间分辨率最高的一种活体脑成像技术 ,它为大范围皮质的功能构筑研究提供了有力工具。本文介绍了应用这一技术显示活体猫视皮质的方位功能柱的方法 。

基于模糊近似熵的抑郁症患者静息态功能磁共振成像信号复杂度分析

提出采用模糊近似熵的方法对功能磁共振成像(functional magnetic resonance imaging,fMRI)复杂度量化分析,并与样本熵进行比较.采用的22个成年抑郁症患者中,11位男性,年龄在18—65岁之间.我们期望测量的静息态fMRI信号复杂度与Goldberger/Lipsitz模型一致,越健康、越稳健其生理表现的复杂度越大,且复杂度随年龄的增大而降低.全脑平均模糊近似熵与年龄之间差异性显著(r=-0.512,p<0.001).相比之下,样本熵与年龄之间差异性不显著(r=-0.102,p=0.482).模糊近似熵同样与年龄相关脑区(额叶、顶叶、边缘系统、颞叶、小脑顶叶)之间差异性显著(p<0.05),样本熵与年龄相关脑区之间差异性不显著性.这些结果与Goldberger/Lipsitz模型一致,说明采用模糊近似熵分析fMRI数据复杂度是一个有效的新方法.

扫描电子显微镜成像信号分析

介绍了扫描电子显微镜 (SEM)的基本工作原理 ,着重分析了在 SEM初始电子束作用下 ,各种成像信号产生的方式及其特点 ,确定二次电子信号因成像分辨率高、携带成像信息丰富而成为 SEM的最终信号源。针对此信号在实际应用中暴露出的缺陷 ,介绍了解决办法 ,从而使 SEM的成像性能得以大幅提高 。

磁共振弥散加权成像信号强度定量测定对脑胶质瘤术前分级临床意义

目的探讨磁共振弥散加权成像(DWI)信号强度定量测定对脑胶质瘤(BG)术前分级。方法选择2016年5月-2017年10月收治手术治疗BG患者30例作为研究对象,所有患者在术前进行常规、增强磁共振(MRI)扫描及多b值DWI检查,工作站处理软件获得相应的弥散系数(ADC)、分布扩散系数(DDC)、拉伸因子(α)等值,并绘制ROC曲线。结果 12例低级别GB患者实质部分其ADC、DDC及α值显著高于18例高级别GB组(P<0.05),经过与对侧镜像脑实质对比标准化后,以上数据差异仍有统计学意义;Pearson相关性检验结果显示,ADC和DDC之间存在正相关,其在高级别BG中相关系数r=0.826(P<0.05),低级别BG中相关系数为0.926(P<0.05);ADC、DDC及α值3个定量指标均可对BG分级具有较高的诊断价值,其中ADC曲线下面积(AUG)为0.952,显著大于α(0.838)与DDC(0.852)(P<0.05),DDC和α其AUG差异无统计学意义(P>0.05)。敏感度最高的是ADC(100%),特异度最好的是DDC(86.7%)。结论术前DWI信号测量的ADC、DDC和α值均可作为BG术前分级诊断的指标,且拉伸指数模型更加优于传统的单指数模型。

环境扫描电子显微镜中真空系统特点及成像信号分析

环境扫描电子显微镜（ESEM）是针对常规扫描电子显微镜（SEM）在使用过程中暴露 出来的一些重大缺陷而设计的。它淘汰了SEM中繁琐、复杂的样品准备工作，扩大了仪器的 使用范围，并使图像更清晰。着重介绍了ESEM的工作原理、与此有关的真空系统构成及成像 信号分析。

盲人的助视器vOICe——视觉-听觉-成像信号转换的革命

让盲人获得一定程度视觉是生物医学工程科学家一直在攻关的难题.大体上有3种途径:(1)直接电刺激大脑皮层的视觉产生"光幻觉"(类似对闪光的视觉感受),经过培训可以认为获得低分辨率图像;(2)利用触觉刺激器网格展示像素阵列;(3)图像信号经过模式识别转化成声音,由盲人的大脑对声音进行图像重建,本文介绍的就是这种创新的做法.

自发光学信号成像系统在生物成像中的发展与应用

自发光学信号成像系统是近年来比较新颖的一项用于活体生物的基因或细胞活动的微观检测的光学技术,具有直观、操作简便以及分辨率高的特点。该技术主要分为生物发光成像技术和荧光成像技术,目前主要用于测定活体动物体内的细胞以及分子的活动或变化情况。由于该技术能够对动物体内的微观形态的变化进行精确的捕捉,对于癌症、基因表达、肿瘤以及其他病变均具有较好的监测作用。在本文中,将就自发光学信号成像系统在生物成像中的发展与应用进行详细的阐述。

SAR成像信号的并行处理算法研究

对SAR并行成像处理进行了深入研究 ,在串行成像算法的基础上 ,提出了SAR并行成像处理的一种中粒度并行算法和一种混合FFT算法。中粒度并行算法针对SAR信号处理大数据量的特点 ,在系统内存有限的情况下 ,对任务划分进行优化 ,以提高系统处理性能。混合FFT算法将Cooley -TukeyFFT算法和WinogradFFT算法结合起来 ,使得FFT算法在通用平台上更高效地运行。在国产曙光系列并行机上的实验结果证明 :我们的研究工作是有成效的。

微型合成孔径雷达成像信号处理技术

微型合成孔径雷达(MiniSAR)有效突破了时间与空间的限制,具备轻量化、低功耗、高灵活度等优势,能够满足感兴趣区域(ROI)的高分辨成像需求。然而,MiniSAR成像信号处理依然面临若干技术难题,例如复杂航迹条件下对地面目标的高分辨成像,非合作动目标的重聚焦,数据处理的效率与实时性等。据此,该文提出了一系列成像信号处理技术及其对应的现场可编辑门阵列(FPGA)硬件设计架构,从而实现了MiniSAR高分辨率成像与实时性处理。最后,基于多组聚束/条带式MiniSAR试验结果,验证了该文方法的有效性和可靠性。

基于内源信号的脑功能光学成像图像处理方法研究进展

基于内源信号的脑功能光学成像是一种新兴的脑成像技术,它因空间分辨率高、可长时间在体记录、结构简单等特点,可以有效地帮助研究人员探索大脑功能。由于基于内源信号的脑功能光学成像信号易受呼吸、心跳、血管周期性搏动等的影响,信噪比很低,研究适用于光学成像的图像处理方法成为了研究热点。本文对基于内源信号脑功能光学成像的图像处理方法的研究现状进行了综述。在介绍传统图像处理方法的基础上,主要对主成分分析、独立成分分析、局部相似度最小化、活动区域反应特征曲线及指示函数法等新的图像处理算法进行详细介绍,分析其不同的应用场合、优缺点及旨在解决的问题。这些新的处理方法可以在传统方法的基础上得到更好的图像处理效果。

磁共振成像信号对老年骨质疏松腰椎压缩性骨折患者经皮椎体后凸成形术后疗效的预测价值

目的 探讨磁共振成像(MRI)信号对老年骨质疏松腰椎压缩性骨折(OVCF)患者经皮椎体后凸成形术(PKP)术后疗效的预测价值.方法 回顾性分析68例老年骨质疏松腰椎压缩性骨折患者的完整资料,将MRI表现骨髓完全水肿者纳入完全骨髓水肿组(n=23)、将MRI表现骨髓部分水肿者纳入部分骨髓水肿组(n=25)、将MRI表现无骨髓水肿者纳入无骨髓水肿组(n=20),对比3组视觉模拟评分(VAS)、Oswesty功能障碍指数(ODI)、椎体高度及Cobb角测量.结果 3组患者一般资料对比,差异无统计学意义(P>0.05);术前3组VAS、ODI评分、椎体高度、Cobb角对比,差异无统计学意义(P>0.05);术后6个月,3组VAS与ODI评分均较术前明显改善,差异均有统计学意义(均P<0.05);3组椎体高度、Cobb角均较术前明显改善,差异均有统计学意义(均P<0.05).结论 老年OVCF患者在开展PKP手术前行MRI检查,MRI信号显示的骨髓水肿程度对PKP术后疗效具有预见性.

视觉期待状态下的脑功能成像信号

据英国Nature，2009，457：475报道．美国神经科学家希洛汀（Y．B．Sirotin）和达斯（A．Das）在视皮层的脑功能成像信号中发现了与任务期待有关的成分。

光学成像观测大鼠局灶性脑缺血的动态过程

采用550nm内源信号光学成像(opticalintrinsicsignalimaging,OISI)监测左侧大脑中动脉栓塞(middlecerebralarteryocclusion,MCAO)局灶性脑缺血大鼠顶叶皮层.MCAO后4h内,观测到一系列自发扩散性抑制(spreadingdepression,SD)波(10.3±4.6)次.前2h内的SD波通常会侵袭整个左侧顶叶皮层,但光信号有明显的区域差异.后2h内的SD波局限于顶叶皮层中央区域,且传播面积逐次减少;旁侧区域光强基线逐步升高,4h时,反射光强升高(8.4±1.2)%.随后TTC染色证明上述旁侧区域已经梗死.实验表明光学成像为确定缺血半暗带并监测其动态发展提供了一种有效方法.

高时空分辨的脑功能光学成像研究进展

脑功能成像技术对深入分析脑的信息加工过程,揭示脑的高级功能至关重要,是目前国际研究热点,已经在神经科学研究和神经系统疾病的临床诊断方面取得了很大的进展.已有脑功能成像技术如:功能磁共振成像(fMRI)、正电子断层成像(PET)、脑电图(EEG)、脑磁图(MEG)等等,虽然已被成功用于脑功能研究,但是目前这些方法也存在着时间或空间分辨率不够的局限.比较而言,光学成像方法表现出其独特魅力.激光散斑衬比成像和内源信号光学成像由于能提供空间取样、时间分辨率及空间分辨率三者的最佳组合和不需加入外源性标记物等特点,与其他脑功能成像技术相比其优势可能更为突出.具有较高的时间和空间分辨率的这两种脑功能光学成像技术及其应用都取得了重大发展,成为研究脑皮层功能构筑和脑病理生理的有力工具.但是目前这两种成像方法也面临着一些挑战.

术中人脑功能实时成像技术进展

脑组织恶性病变往往需要通过脑外科手术进行治疗。如何在最大程度切除恶性病变区域同时最小化损伤脑功能区,在神经外科领域一直是世界难题。针对这一问题,本文详细介绍了目前国内外术中脑成像技术的最新进展,并进一步指出内源信号光学成像技术具有明显优势,有望成为解决该问题的关键技术。虽然该技术起步晚、技术新,但是基于此技术研发的成像系统无需与脑组织接触,能够实现高时空分辨率成像,可以为临床应用解决重要问题。已经有研究利用该技术在啮齿类和灵长类动物上开展工作,但是目前在人脑上还没有成熟的成像系统,因此急需研制一套基于内源性光学信号成像原理的术中人脑功能活动实时成像仪。

石油勘探电磁层析成像在复杂岩层的应用仿真

对石油岩层进行勘探时,是通过电磁波形成稳定图像,对石油岩层进行勘探。由于石油区域的岩层结构密集和稀松部分分布不均匀,电磁层析成像在分布不均匀的岩石结构中,电磁波回波过程发生不定衰减,导致电磁析图像发生局部变异。传统的石油勘探电磁层析成像技术在图像局部变异下,会严重影响后期的成像效果,成像信息失真明显。提出采用加权小波分析的石油勘探中电磁层析成像复杂结构声波过滤方法。用非线性方程描述所有的石油勘探中电磁层析成像结构声波,选取一组成像信号作为样本数据,计算成像信号的权重,获取所有成像信号在声波过滤过程中的重要程度。针对上述结果进行小波变换处理,完成成像信号的分解,将所有的因子进行重构,实现声波过滤。实验结果表明,利用改进算法进行石油勘探中电磁层析成像复杂结构声波过滤,能够极大的提高过滤准确性,得到清晰的成像信号。

电磁成像数据采集板设计

基于多年应用EH4系统的经验,采用最新的电子技术和计算机技术,进行了六通道电磁成象数据采集板的功能设计.本文阐述了电磁成像数据采集板设计的思想和实现方法,并介绍了采集板的功能和特点.

3.0 T磁共振DWIBS技术在淋巴瘤诊断中的应用价值

目的重点观察3.0 T磁共振全身背景信号抑制弥散加权成像(DWIBS)技术在淋巴瘤患者诊断中的效能分析,以期提高临床淋巴瘤检出率。方法回顾性分析,采集医院2020年1月至2022年12月收治的100例淋巴瘤患者的基线资料,入组患者均行术中快速病理检查与3.0 T磁共振DWIBS技术检查,将术中快速病理检查作为金标准,分析3.0 T磁共振DWIBS技术的诊断效能。结果纳入对象经病理检出,结内病灶72例,占比72.00%,结外病灶28例,占比28.00%。诊断结内病灶效能:阳性检出率69.00%,敏感度90.28%,特异度85.71%,准确度89.00%,将术中快速病理结果作为金标准,3.0 T磁共振DWIBS检查结内病灶与金标准一致性检验K值=0.736(P<0.001)。诊断结外病灶效能:阳性检出率31.00%,敏感度92.86%,特异度93.06%,准确度93.00%,3.0 T磁共振DWIBS技术检查结外病灶与金标准一致性检验K值=0.832(P<0.001)。该技术诊断淋巴瘤结内病灶总准确率为75.00%,诊断淋巴瘤结外病灶总准确率为75.00%。结论3.0 T磁共振DWIBS技术可提高淋巴瘤及其分期检出率,针对临床高度疑似淋巴瘤患者,可通过采取3.0 T磁共振DWIBS技术,旨在提高临床淋巴瘤检出率。

基于目标特性增强的频带缺失雷达信号融合处理

由于战场电磁环境复杂,使得在某些频段上雷达信号受到了干扰而无法用于成像。如果仅利用单部雷达在可用频段上的回波信号进行成像,则图像的分辨率无法满足实际需求。为了综合利用多部频带缺失雷达的信号,将频带缺失的多雷达信号融合问题转化为一个信号表示问题。为了增强目标特性,将合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)图像增强技术引入到多雷达信号融合处理中,用正则化方法来增强目标的点特性和边缘特性。此融合处理方法不仅适用于多部频带缺失雷达的信号融合,而且无需极坐标插值来完成相位解耦,更能增强目标特性。仿真实验验证了本文方法有效性。