基于LabVIEW的光学相干层析成像控制系统

 为了实现对光学相干层析成像系统的实时自动监控,在光学相干层析成像技术的基础上以LabVIEW为开发平台,设计调试了一套生物组织光学特性测量的控制系统。该系统主要包括参考臂驱动程序模块和数据采集卡的数据采集程序模块,各模块既相互独立又有机地组成一个整体。使用该系统对不同浓度的Intralipid组织模拟液进行了测量,实验结果表明模拟液的散射系数可靠,而且系统具有开发周期短、成本低、维护简单、可移植性强等特点。     

一种测量多相流流型的ECT图像重建算法

提出了一种新的电容层析成像图像重建算法-IMNSNOF算法.该算法在分析极小范数解的基础之上针对ECT逆问题的特点对其进行改进,并利用奇异值分解定理证明这种改进的数值稳定作用.在此基础上建立新的日标泛函,并在求解该泛函的过程中采用正则技巧对其进行改进确保数值解的稳定性.利用非闭合电极ECT传感器实测了多相流沿流向的流型...     

一种改进的近地表层析成像SIRT算法

针对联合迭代重建技术(simultaneous iterative reconstruction technique,SIRT)臆用于近地表层析成像时,由于系数矩阵A与旅行时残差△t不完全匹配而易出现修正过度的问题,本文提出一种改进的SIRT算法.用炮点与榆波点的距离d修正约束旅行时残差△t,改进了A与△t的匹配性较差的问题.验箅结果表明:该算法能够有效地抑制修正过度现象,而得到较好的重建图像.     

计算层板成像光谱仪的仿真研究

介绍一种无需时间或空间扫描的新型成像光谱仪－计算层析成像光谱仪（ＣＴＩＳ），并对其基本原理进行了详细叙述和方程式表达。系统的投影矩阵是由理论推导得出，采用广义矩阵的截断奇异值分解法作为计算机层析成像重建算法。为了便于计算机仿真建立了一种简单的数理模型。仿真实验表明该理论、数理模型和算法准确合理，且算法的重建效率高、系统误差小。     

基于最小二乘QR算法的质心频率下移法应用研究

时间域振幅比法层析成像利用直达波的振幅变化来反演介质的衰减系数,具有简易快速等优点,在单一地质构造勘察中极具优势,但该方法易受几何扩散、仪器响应、天线耦合以及辐射模式等因素的干扰,导致成像结果失真,难以适应复杂地质构造的高精度成像.为解决该问题,提出质心频率下移法,从频率域分析振幅谱与衰减系数的关系,在此基础上实现衰减层析成像,此外,采用正则化least-squares QR (LSQR)分解算法求解层析成像方程组,提高计算速度和数值稳定性.数值模型算例和实测算例的结果表明,电磁波通过衰减介质时质心频率向主频方向减小,质心频率下移法具有较高成像精度.     

线照明并行谱域光学相干层析成像系统与缺陷检测应用研究

针对玻璃缺陷在线无损检测的迫切需求,本文报道了一种基于线照明并行谱域光学相干层析成像系统的大视场检测系统.该系统采用快速面阵CMOS相机,单次拍摄即可获取完整的横截面(B-scan)图像.基于线照明面阵探测器的并行谱域光学相干层析成像系统,可以同时获取沿线照明方向各位置处的深度分辨信息,避免了横向扫描机构的应用.研制系统的轴向分辨率为17.9μm,并行方向上的横向分辨率55.7μm,扫描方向上的横向分辨率为24.8μm,轴向扫描速率为128 000 A-scan/s,横向视场为32 mm,空气中成像深度大于6 mm,成像灵敏度达到62 dB以上.利用研制的线照明并行谱域光学相干层析成像系统,开展了不同类型玻璃表面及其内部缺陷的检测应用研究.     

Novel Image Optimization Method for Joint Photoacoustic Tomography

The distribution of speed of sound （SOS） in biomedical tissue and delay compensation （DC） have significant impact on the image quality of photoacoustic tomography （PAT）. When imaging human peripheral joints, using fixed SOS and DC can only ensure that the reconstructed images are focused in a limited depth range, whereas they are defoeused at other depths, which cause severe artifacts and blurring. In this work, a linear-DC based reconstruction approach is proposed to focus the whole PAT image region. It is proved by two in vivo experiments that, compared with traditional delay-and-sum back projection algorithms, the proposed method can effectively optimize the image quality of articular tissues in PAT.     

基于扇束双投影方向的改进迭代层析成像算法

提出一种适用于气体扩散分布重建的改进代数迭代算法.针对投影射线扇束构型及双投影方向,在算法迭代步骤中引入先验矩阵,对迭代结果间隔性地进行中值滤波.以高斯烟羽模型为测试对象,分析迭代次数、松弛因子及不同滤波器使用策略对重建结果的影响,结果表明:迭代次数为500次,松弛因子为2时,均方误差、峰值相对误差基本收敛,并将波峰控制在一定范围内.改进代数迭代算法的均方误差、峰值相对误差重建指标优于传统代数迭代重建算法;同时,改进后算法能够准确定位波峰,完成尾峰重建,具有较强的抗噪性.     

贝页斯层析成像算法在密度反演中的应用

闪光照相中密度反演所面临的困难包括：只有一个投影面，信息量少；穿过厚物质时能谱硬化严重；Poisson噪音大；图像模糊严重；Compton散射本底大；动态样品的可参照量少。这些因素使得密度反演工作十分困难。传统的方法如滤波反投影方法虽然计算速度快，但算法过于简单，不能解决上述复杂问题。在实验中放对比样品(楔型物)虽然可以快速的得到密度长度并进行相应的反演，但反演精度并不高，且在动态样品实验中，由于光场小，对比样品的摆放碰到很大麻烦，使反演结果的可靠性进一步降低。基于正算模拟和最大后验判断准则的贝页斯层析成像算法具有如下特点：尽可能用先验信息；良好的抗Poisson噪音特性；能消除散射的影响；能进行能谱硬化校正；能处理模糊效应；能作增强边界信息反演。这些特点使得贝页斯层析成像算法很适合处理闪光照相的密度反演。