正交频分复用系统非线性信道估计算法

为了提高正交频分复用(OFDM)系统的传输质量和有效性，提出了一种基于最小二乘支持向量机的OFDM非线性信道估计算法．通过在OFDM符号中插入导频而获得训练数据，利用最小二乘支持向量机将训练数据映射到高维空间，并在此空间采用结构风险最小化准则对时变信道频率响应函数进行回归估计，把低维空间的非线性估计转化为高维空间的线性估计，提高了估计的精度．仿真结果表明，该算法能够有效地减小由多径引起的频率选择性衰落的影响，与传统算法相比，在同一误码率条件下的信噪比提高了3～7dB。     

基于CT数据一致性的双多项式射束硬化校正改进

针对目前各种校正算法对条状伪影校正效果不显著,分析了条状伪影的产生原因.由此考虑射线穿过不同骨厚度对软组织投影贡献的影响,对基于H-L一致性条件的双多项式校正算法的软组织校正多项式改进.Forbild头部模体的仿真结果表明,该改进方法对杯状伪影和条状伪影都有良好的校正效果.     

基于医学X射线成像物理模型的模体投影仿真计算

为了逼真模拟X射线CT投影数据，提出一种结合X射线能谱分布函数和组织边界逼近策略的投影仿真算法，该算法将模体内各区域CT值映射为组织密度和各元素质量分数，用XCOM软件计算组织质量衰减系数，确定X射线穿越各区域边界的位置，最后根据X射线能谱参数、组织密度、组织质量衰减系数、相邻边界间的距离计算出经过衰减的X射线能谱分布函数与模体投影数据，该算法比解析模拟算法编程简单，比离散模拟算法存储空间小、计算精度高．对模拟投影进行Feldkamp锥形束三维重建，显示出预期的射束硬化效果．     

基于小波变换的X射线图像超动态范围重建

针对小动态范围X射线成像设备提出一种X射线图像超动态范围重建方法.将成像对象进行两次不同球管电压下的低剂量曝光,对两次曝光得到的图像进行多分辨率小波分解.根据一定规则重构分解系数,将重构的系数进行小波逆变换重建一幅宽动态范围图像.实验表明,该方法能有效扩展图像的灰度动态范围,并且两次低剂量曝光并未增加患者皮肤表面吸收剂量.     

CT模体投影解析计算及其在射束硬化校正中的应用

为了开发出有效的医学诊断X射线CT(计算机断层扫描)射束硬化校正方法,结合X射线源能谱分布以及数学CT模体内各区域的几何形状和材料成分,提出一种宽能谱X射线投影解析计算方法.首先在仅考虑人体组织的前提下将CT值映射为材料成分,然后采用解析方法确定区域边界,最后根据X射线能谱分布计算投影数据.与线积分投影比较,该方法不但能够生成更真实的投影,而且能够为射束硬化校正与CT重建研究提供统一的投影数据.FORBILD头部模体实验结果表明,骨校正的骨区域CT值不一致误差比水校正的小4～5Hu,比单能谱重建的大5～6Hu.     

基于YOLOv3框架的高分辨电镜图像原子峰位置检测

高分辨电镜图像中原子峰位置的检测具有十分重要的现实意义,通过精确定量化原子峰位置可以分析物质在微观尺度上的结构形变、电极化矢量分布等重要信息.近年来深度学习技术在图像目标检测领域取得了巨大突破,这一技术可用在高分辨电镜图像处理上,因为原子位置的检测可以看作是一个目标检测问题.本文利用先进的机器学习方法,通过制作高质量原子图像样本集,使用YOLOv3目标识别框架对原子图像进行自动检测,达到预期效果,实现了深度学习技术在高分辨电镜图像处理领域的应用.该方法的运用有望突破自动处理动态、大量电镜图片的瓶颈问题.     

锥束X射线CT投影的蒙特卡罗仿真

提出了一种锥束X射线CT(计算机断层扫描)投影的蒙特卡罗计算方法,对X光子逐次抽样并以随机步长跟踪,将探测器区域内的沉积能量转化为投影信号,使用蒙特卡罗计算工具EGSnrc执行后台批处理计算,得到符合成像物理学的仿真投影.经过合理加速和参数优化,计算量较通用默认设置降低了2个数量级.对生成的锥束投影进行重建,结果显示出预期的射束硬化和散射伪影.该方法易于进行二次开发,贴近真实设备,是锥束X射线CT原型机散射校正的基础.将仿真投影与真实的物理设备测量数据进行比较,平均误差为1.18%.