由动物软组织的超声散射回波估计声衰减系数

本文讨论了一种从超声散射回波进行衰减系数谱估计的原理和方法,并用所研制的一套全自动化谱测试系统对一系列新鲜离体动物软组织进行了实验研究。结果表明,测量精度与准确度都是令人满意的。文章最后指出,这种衰减谱估计方法因为能在活体条件下对组织进行定征而具有研究价值。     

哺乳动物软组织超声背向散射谱研究

本文使用宽带计算机辅助自动测试系统对一系列哺乳动物软组织的超声背向散射谱进行了测试分析。测试结果表明,猪的不同软组织其背向散射大小次序为:肝>心>肾>脾;牛肝的背向散射大于猪肝的背向散射;猪心肌与牛心肌均表现出各向异性的背向散射特性。根据非均匀连续媒质散射理论及有关组织学知识,作者着重讨论分析了各种组织的散射机制,从而对它们各自表现出的散射特性进行了较好的解释。     

基于超声剪切波的生物组织仿体轴向应变高精度估计方法研究

软组织的力学特性与它的生理、病理状况密切相关.超声弹性成像作为一种生物软组织力学特性的无损检测方法,可为医学临床诊断与治疗提供重要的依据.利用聚焦超声的辐射力在生物软组织局部区域内产生剪切波进行弹性成像,可降低组织弹性重构的复杂程度.本文提出一种基于主元分析(Principle Component Analysis, PCA)神经网络的高精度并行时延估计方法用于软组织轴向位移估计,并由此得到组织轴向应变分布与弹性模量.仿真实验结果表明:该方法具有较高的空间分辨率,抗干扰能力强,可望应用在生物深部软组织轴向位移与应变的无接触测量等领域.     

弹性波散射问题的边界元解法

采用边界单元法求解弹性波对孔口的散射问题，给出了弹性波散射问题的边界积分方程，针对数值中出现的奇异积分，提出了一种改进的把动力基本解分解为正则部分和奇异部分分别计算的方法。最后讨论了Ｐ波和ＳＶ波对圆孔和椭圆孔的散射而引起的动应力集中。     

生物组织超声散射的一种改进模型

本文根据组织结构的特点,对Chivers的组织超声散射模型作了修正。提出了组织的弹性模量起伏的尺度是有统计分布的假设,从而导出反向散射系数与频率的关系,可以解释大多数软组织的实测结果。同时,对模型中的统计参量与组织结构的关系作了初步讨论。     

基于位移量的软组织应变测量快速算法

软组织的硬度或弹性反映了其本身的生理病理特性。对组织弹性的测量,有助于对组织内部特性的了解。在通常的超声弹性回波技术的基础上,本文提出了一种组织应变估计的新思路,以实现组织弹性的快速重建。计算机仿真实验的结果揭示了这种方法的有效性。     

静止颗粒体的应变与弹性

文章指出通过空间平均每个颗粒内应变的方法不能得到无粘性颗粒材料的宏观应变，位移矢 量场和应变张量场一般没有粗粒化平均性质.但这并不妨碍以平衡态热力学为基础的宏观应 变概念和弹性理论对静止颗粒体的有效性. 关键词： 无粘性颗粒体 应变 弹性 粗粒化     

应变液晶散射偏光片的试制

介绍了聚合物分散液晶(PDLC)和应变液晶(SLC)以及散射偏光片的概念,实验制备了应变液晶散射偏光片样品,样品由两张胶片夹层聚合物分散液晶膜在紫外光固化过程中施加剪切应力所形成。给出了样品偏光显微镜照片和可见光分光光度计偏光特性光谱分析。实验结果表明,应变液晶散射偏光片样品外观半透明,在正交偏光场中转动样品有颜色变化,通过样品观察液晶显示器屏幕,在不同角度下有透射和散射作用,在偏光显微镜中观察样品有衬垫料被拉动的痕迹,光谱分析显示样品在绿光550nm波长处最大透光率T∥≈50%,最小透光率T⊥≈5%,偏振度P≈82%。实验结果对于研制实用的拉伸液晶散射偏光片具有参考意义。     

基于神经网络的紫外光散射湍流信道估计方法

由于紫外光在传输过程中受到散射效应和大气湍流的影响,非直视无线紫外光通信中存在严重的码间串扰和传输衰减问题.提出一种基于深度学习的无线紫外光散射信道估计方法.在深度学习模型训练阶段,利用差分进化算法优化深度神经网络(DNN),根据网络最优的输出结果准确估计出信道特性,进而在接收端对传输衰减进行补偿.仿真结果表明:与最小...     

用超声背向散射谱定征柱状固体的弹性常数

根据流体中圆柱固体对超声波的背向散射谱与固体弹性参数的密切关系,本提出了材料弹性参数测量的一种新方法－超声背向散射谱法;测量了铜合金杆和铝合金杆的超声背向散射谱,并反演得到了它们的杨氏模量和泊松比。和传统的静力学方法相比,超声背向散射法测得的数据较精确,且对被测材料不会造成任何损伤。     

利用先验估计自适应加窗的准静态超声弹性成像位移估计算法

准静态弹性成像技术是基于组织压缩前和压缩后超声回波射频信号进行组织运动重构的弹性成像技术。提出了一种基于先验估计的自适应窗函数算法,在位移估计过程中,使用已估计的临近窗的时延值作为先验信息,自动调整截取压缩后射频信号段的截取窗函数,提高了互相关运算所需的压缩前和压缩后信号段之间的相关性。仿真实验结果表明,该算法不仅大大提高了成像速度,而且提高了信噪比较低时的成像质量,同时该算法具有更宽的应变通带。     

软组织应变重建的自适应分段算法

生物软组织的弹性系数通常和组织的病理状态有关。弹性成像技术有希望成为软组织病变诊断和力学特性评价的有效手段。基于通常的利用超声回波和时域互相关技术重建组织弹性及应变分布的方法,提出了一种超声回波跟踪波段的自适应筛选算法,以牺牲一定的纵向分辨率为代价来换取重建误差的减小。计算机仿真实验的结果揭示了这种方法的可行性。另外,还提出了一种应变重建前进行数据预处理的方法。     

光散射谱学在地球内部物质弹性波速测量中的应用与展望

高温高压下地球内部物质弹性波速的实验测量数据,可直接与地震波观测结果相结合,对地球内部的组成、状态和物质运移方式等进行反演,是了解地球深部信息的重要手段。在金刚石压砧(diamond anvil cell, DAC) 中利用布里渊散射对矿物波速进行原位测量,是人们研究地球各圈层弹性性质的重要方法。随着DAC实验技术发展,一方面,可以获得模拟地球各圈层的极高温压条件;另一方面,DAC的光学特性使得各种光学分析和测试方法得到了广泛的应用。要获得高温高压下的弹性波速,首先需要对样品腔中的实验压力和加热温度进行精确的标定和测量;其次需对散射信号进行处理,通过布里渊散射频移,求出样品中的波速;最后结合X射线技术获得的晶格常数,可由固体弹性理论解出矿物的各弹性参数。重点介绍了布里渊散射和拉曼散射等光谱学方法在弹性波速实验研究中的应用,阐述了它们在波速测量、压力和温度标定等方面的基本原理和研究进展。分析了两种光谱学定压方法(荧光光谱压标和拉曼光谱压标) 的定压方式和适用范围,以及两种主要的光谱学温标(黑体辐射温标和拉曼光谱温标) 在温度测量中的应用。最后,回顾了基于光谱学测量建立起来的布里渊散射系统对下地幔主要矿物(钙钛矿、方镁铁矿、斯石英等) 弹性波速测量取得的新成果,深入讨论了它们的地球物理意义,并对其未来的发展进行了展望。     

水下弹性圆柱的共振散射

当声波频率与水下弹性圆柱的某一模式的共振频率相符时,圆柱受声波激励产生的共振振动向周围介质辐射的声波最强。国内、外研究表明,对一般的金属圆柱而言(其弹性纵波与切变波速度大于水中声速),在与入射波方向相反的方向上,由于这种辐射声波与圆柱表面的几何反射波位相相反,因此两者干涉的结果形成了在共振频率上出现反向散射声振辐的极小值。本文揭示了一种新的情况,即对于弹性切变波波速小于水中声速的一种材料做成的圆柱体,无论是理论计算和实验测量,均表明在共振频率上出现反向散射振幅的极大值。     

基于微观结构计算晶体宏观弹性应变场

基于晶体的微观结构提出了一种计算晶体宏观弹性应变场的方法,将该方法应用于金属晶体Fe,得到的应变场与连续介质理论预测结果吻合地很好,从而证明了该方法的准确性.以该方法为基础,进一步考虑无限小应变与有限应变的差值,发现应变差值在晶体剧烈变形区域内较强,对金属晶体Cu位错应变场的计算表明这种应变差异可以用来描述位错的运动状态和芯域结构.该方法可为评估晶体缺陷附近应变状态提供依据.     

ZnSe-ZnS应变超晶格的Raman散射

本文报导了Znse—ZnS应变超晶格的Raman光学声子谱.我们观测到,随着应变大小的改变,ZnSe和ZnS的纵向光学声子发生频移.ZnSe层中纵向光学声子可发生较大的蓝移,也可发生较小的红移;ZnS层中的纵向光学声子发生较大的红移.这些现象为“应变场下的光学模理论”所解释.文中还报导了在波数为110cm-1处观测到一很强的散射峰,并把它归结为超晶格表面层单斜Se所引起的散射;在其它地方还观测到非晶态Se、三角Se引起的散射峰.     

基于微观结构计算晶体宏观弹性应变场

基于晶体的微观结构提出了一种计算晶体宏观弹性应变场的方法,将该方法应用于金属晶体Fe,得到的应变场与连续介质理论预测结果吻合地很好,从而证明了该方法的准确性.以该方法为基础,进一步考虑无限小应变与有限应变的差值,发现应变差值在晶体剧烈变形区域内较强,对金属晶体Cu位错应变场的计算表明这种应变差异可以用来描述位错的运动状态和芯域结构.该方法可为评估晶体缺陷附近应变状态提供依据.     

应变晶体的弹性偶极子模型

将物体视为一弹性连续介质,其中任一处在应变状态的体积元以一弹性偶极子模拟之,本文给出了它的等效偶极矩的表示式,并将其划分为与此体积元及其周围基体的固有性质有关的永久偶极矩和决定于介质所处的应变状态的感生偶极矩两部分,它们分别使弹性介质具有顺弹性和介弹性。本文给出了在各向同性的弹性连续介质中弹性偶极子所产生的位移场的表示式,以及在考虑到其他应力源的强度和偶极子矩间存在着相互弛豫作用的情况下,弹性偶极子与其他应力场间相互作用的式子,它是Kroner公式加上高级修正项,将此模型用于讨论熟知的Cottrell气团和两对称中心间的相互作用时,得到与前人一致且更为细致的结果。 关键词：     

生物软组织的一种随机分立模型及其超声背散射系数

本文改进了生物软组织的随机分立模型。假定散射子是球形的,在空间服从泊松分布,而散射子的半径及声阻抗是有一定概率分布的随机变量。本文利用波恩近似和一级多次散射计算了有限声束入射时组织的背向散射及其对频率的依赖。组织的背向散射波是一过滤泊松过程。本文还用仿体作了超声背散射实验,并比较了实验结果和理论结果。     

基于贝叶斯推理的像元内部端元选择模型

提出了利用贝叶斯推理选择混合像元内端元的模型.考虑到端元光谱的不确定性,基于贝叶斯推理和线性光谱混合模型得到了像元内端元集合的后验概率表达式.在获得端元共存的先验知识基础上,结合端元光谱的正态分布函数,通过最大后验概率得到最佳的端元集合.通过对包含147431个像元的ETM+影像试验表明,相对于IDRISI软件的MRES和PG算法,该算法可削减至少70%的冗余端元,使端元选择错误导致的分解误差降低至少28%.结果表明,由于充分考虑端元光谱的小确定性和端元的共存性,通过贝叶斯推理可以大幅度提高端元选择的正确率,从而改善混合像元的分解精度.