光子带隙结构时域仿真

为了研究光子晶体的能带，利用时域有限差分方法对矩形几何结构的光子晶体进行数值仿真．通过分析光子晶体中电磁场的空间分布和随时间的变化，得到了本征模空间分布与光子能带分布之间的规律．然后通过比较不同波矢和不同能带本征模的空间分布，准确地确定了光子晶体的能带．仿真结果有效地验证了本征模理论，为光子晶体新结构设计提供了重要依据．     

造影图像中的心血管边缘提取

提出一种新的造影图像心血管边缘提取方法——最大成本法．通过微分法建立边缘成本空间，利用中心线对血管边缘进行区域划分，采用动态规划理论提取边缘区域内最大成本曲线作为血管边缘．结果表明，该方法具有适用性强，提取边缘连续等特点，有助于造影图像血管直径测量和心血管狭窄病变部位检测．     

几种边界特征描述方法的比较研究

在图像处理与模式识别领域经常根据物体的边界来识别物体。对物体边界特征描述的三种主要方法,即基于极半径函数的傅里叶描述子、边界序列矩和改进的不变矩进行了比较研究,给出了实验结果和结论。     

基于合成孔径技术的内镜超声相控阵成像算法

利用孔径大小为2.32mm的16阵元换能器,搭建了一套16通道的内镜超声相控阵成像实验系统。在此基础上提出了一种适用于内镜成像的相控阵成像算法(PAI),该算法利用延时和叠加算法(DAS)取得扫描线数据,再利用合成孔径技术中的相干样点叠加,得到高分辨率图像。该相控阵成像算法实现了发射和接收的动态聚焦。经FieldII仿真和内镜探头超声成像实验验证,与延时和叠加算法以及动态接收聚焦算法(DRF)相比,图像的理论横向分辨率分别提高了93.68%和17.5%,实验获得的实际横向分辨率分别提高了92.78%和14.69%,验证了相控阵成像算法和实验系统的可行性。     

冠脉树中感兴趣血管段最佳造影角度的计算

冠心病的临床诊断中,由于其他血管的重叠和透视投影成像导致血管长度缩短,致使基于造影图像的定量分析不能获得精确的测量结果．在冠状动脉树三维重建的基础上,研究了冠状动脉树感兴趣血管段最佳造影角度的计算方法,即通过使血管投影缩短百分比和遮盖百分比最小化来获得最佳造影角度,并且通过对血管段长度和血管分支夹角分别进行基于造影图像和基于最佳造影角度下的定量分析,来比较验证该方法的正确性．基于造影图像的血管段长度和分支夹角的定量分析的平均误差是-3．250 0 mm和-7．955 0°,标准偏差是6．278 3 mm和 5．829 6°．基于最佳造影角度下的血管段长度和分支夹角的定量分析的平均误差是-1．750 0 mm和-0．335 0°,标准偏差是0．866 0 mm和2．438 1°．实验结果表明,最佳造影角度下的定量分析能够有效地提高临床医学参数的测量精度,用于指导介入性治疗．     

冠状动脉造影图像序列中血管运动特征的提取

采用基于特征的光流法，由单面冠状动脉造影图像序列估计二维血管的运动。从连续的两帧图像中提取出动脉主要分支的中心线，沿中心线采用光流法计算出血管以及相关心外膜的运动参数，通过分析整个冠状动脉树的运动，得到对心脏运动的定量估计。该算法是全自动的，不需要操作者的参与，实验结果证明了该算法的可行性。     

数字式超声内窥成像系统

介绍了一种采用前置微型电机的新型推拉式超声内窥镜的研制方法.在该内镜系统中,采用FPGA实现成像处理功能,运用编码激励技术以提高系统的信噪比和探测深度,使用了微型前置探头取代了目前商用超声内镜中所采用的钢丝连接以驱动换能器进行旋转扫描.该仪器在300 h的连续工作测试中能够正常运行.相较模拟成像系统,数字系统将模数转换置于信号处理的最前端,从而能够保留回声的更多信息.这使得编码激励、数字式正交解调系统获得更高的成像质量.将电机前置于探头附近,能够较外部导线牵引旋转方式获得更大的旋转稳定性、更高的超声图像质量和更长的使用寿命.