限窗滑动线性傅里叶拟合在人体震颤预估滤波中的应用

背景：为抑制人体的震颤运动,各国研究人员试图设计出一套可穿戴机器人辅助抑震系统。 目的：分析介绍了针对震颤滤波预估常用的线性傅里叶拟合算法及其衍生算法,并在此基础上提出了改进算法。 方法：提出一种引入了加权线性傅里叶拟合算法变基频带限线性傅里叶拟合改进算法,迭代的过程中可随着对象的改变而发生改变,频带设定了一定约束条件以保证算法的滤波特性,限制了频带的变化范围,即限定了一个大的通频带,通频窗口只能在所设定的这个范围内进行滑动,所提出的这种算法为限窗滑动的线形傅里叶拟合。 结果及结论：该算法的适应性得到了拓宽,对震颤滤波预估具有更强的适应性与准确性。     

非均匀场中磁共振成像问题的研究

本文提出了非均匀场中磁共振成像及其复原方法。当主磁场及梯度场的误差场的分布是任意时 ,结果表明了这一方法对于模拟有误差场存在时的傅里叶 轭式断层 (Fourier zeugmatography)成像和自旋 卷绕法(Spin warp)成像都是有效的。这些结果将对直接傅里叶成像中所用的电磁铁和梯度线圈的设计与制造有一定的意义。     

雷达式生命探测仪中人体数量识别技术的研究

针对雷达式生命探测仪穿墙检测到人体的呼吸信号的非平稳特性,采用短时傅里叶变换、频谱图,对单人、多人的呼吸信号进行分析,并通过奇异值分解有效地提取特征矢量进行模式识别,能够成功地识别单人和多人.实验结果表明,基于短时傅里叶变换的奇异值分解法能够稳定、有效地提取特征矢量,从而达到对雷达式生命探测仪中人体数量的较准确地识别.     

磁共振部分K空间重建算法

磁共振成像（MRI）是必要的获取临床图像的影像学方法之一,但是它获取数据过程缓慢使得成像时间过长。目前提出了许多高效的成像算法来降低磁共振的成像时间,如半傅里叶成像和压缩感知MRI等。半傅里叶成像仅采用多于一半的K空间数据进行图像重建,不仅提高了MRI的成像速度,而且降低了运动伪影,是有效的部分K空间重建技术之一。基于压缩感知理论的MRI仅采用25%~30%的K空间数据就能重建出MRI图像,与其它成像技术相比,可在相同的扫描时间内获得更高质量的MRI图像,也可在相同的空间分辨率下加速成像。本文综述几种半傅里叶成像算法的原理,也阐述了压缩感知理论与MRI相结合的原理,包括MR图像的稀疏表示、K空间的采样轨迹设计、重建算法的选择等。     

基于频域信息的意识任务分类

研究了频谱信息在意识任务分类中的应用.用傅里叶变换(FFT)和Burg方法来估计频谱信息,并对比了频谱信息和自回归模型系数在相同特征个数条件下对意识任务分类的作用.结果 显示:①两种频谱估计方法取得了几乎相同的分类结果,频谱信息能提供更高的分类精度;②丢失高频信息会降低分类的效果;③对于较多特征个数的分类需要足够多的训练样本.FFT算法具有简单,速度快的特点,且使用多个特征量并不增加其计算量,这些优点使得傅里叶变换更适合于在线系统的应用与分析.     

高能脉冲激光照射下不同生物组织内热响应的实验研究

采用响应时间为1μs的超小型薄膜铂热电阻温度计及日本YOKOGAWADL2700高速数字示波器,对微秒量级脉冲激光照射下不同离体动物组织内的热响应进行了实验研究。通过对同一动物体的不同部位组织进行的照射实验发现,肝脏组织的热响应信号较强烈,且带有较明显的非傅里叶导热特征;心脏组织的热响应信号较弱,非傅里叶导热特征也不明显。另外,还对不同动物体的同类组织的热响应进行了比较。结果发现,不同动物体的同类组织对高功率短脉冲激光的热响应与被照射组织的具体种类有关。     

光学信息处理与人类视觉系统(三)

在本文中,我们介绍了一些傅里叶变换和空间滤波技术在视觉研究中的应用,即1.二维付里叶变换,主要介绍了“枕形错觉”,指出此错觉是由于视觉系统的二维空间滤波产生的。2.二维空间滤波分析,内容包括(1)通过视觉系统的调制传递函数(MTF),用相干光学系统来模拟人眼的光学滤波性质;(2)模拟视觉系统的空间滤波特性,主要讨论了Kanizsa错觉三角形的傅里叶空间滤波解释,(3)讨论了视敏度与对比敏感性之间的关系,确定了高频成分在辨认字母中的作用,在辨认Senllen字母时,所需的最小空间频率是每单位字母大小2.5周/毫米;(4)讨论了视觉畸变的补偿,利用空间滤波技术可以透过混浊的晶状体观察白内障患者的眼底。     

小波变换理论与生物医学信号的处理

本文首先分析了新的时频分析理论——小波变换理论的优良时频特性，并与窗口傅里叶变换的时频特性作了比较；又对小波变换理论在生物医学信号处理中的应用进行了评述；最后对小波变换理论及在生物医学信号处理中的应用作了简要展望。     

一种用于医学图像分割算法验证的模拟图像生成方法

目的 医学图像分割是计算机辅助诊断与治疗的基础技术,对各种自动分割算法性能的验证极为重要;但是临床图像无法直接提供“金标准”,亟需解决导致验证所需的测试数据难以量化评估的问题.方法 使用傅里叶描述子作为描述临床图像中待分割区域轮廓的函数,通过对傅里叶描述子的抽样生成新的轮廓,最后使用纹理匹配技术计算新图像中像素点的灰度值.结果 针对颅内出血的图像,以生成的模拟图像作为测试图像,对多阈值分割和水平集分割算法的精确性和准确性进行了定量的验证.结论 实验表明本方法能够快速地生成逼真的模拟医学图像,对分割算法的验证具有很强的实用性.     

对Lonescu-Shiley生物合成主动脉瓣膜关闭声的谱分析(第三部分:用于提取诊断的谱参数FFT方法及参数法)

本文目的在于比较从Lonescu-Shiley生物合成心瓣膜的主动脉关闭声中提取用于诊断瓣膜异常的三种特征的快速傅里叶法及参数法的特点。通过加入随机噪声及截取15段模拟主动脉瓣关闭声来测试了8种算法。通过计算从模拟声的参数谱与从估算谱得到参数的绝对误差对每种算法的特性做了评价。结果表明,带矩形窗的快速傅里叶变换(FFTR)能在平均精度为10Hz范围内确定瓣膜声的主谱峰频率,具有最大熵的Steiglitz-McBride方     

基于LabVIEW的脑电信号分析仪的研究与设计

为实现脑电信号处理与分析的一体化,提取有效的脑电信号特征指标,提高脑电图阅读速度,构建出了一套虚拟的脑电图(electroencephalogram,EEG)分析仪。首先使用了虚拟仪器开发软件LabVIEW实现了虚拟的EEG动态采集。再使用其开放的生物医学工具包对信号进行傅里叶滤波,同时联合MATLAB脚本节点,对信号进行小波消噪。然后使用频域分析等方法,在计算EEG信号的功率谱基础上,进一步分析提取的δ、θ、α、β四种脑电节律的成分。结果表明小波消噪较傅里叶滤波能更好地保留EEG信息,MATLAB节点的使用能增强分析仪的扩展性。研究中对癫痫发作间期与发作期进行了节律提取,初步结果显示发作间期与发作期在四种节律上的改变具有差异性。     

9—2 中心视网膜炎患者视物畸变的物理原因探讨

黄斑部病变的患者视物出现波浪式或倾斜的情况医学上已有记载,但对某种确定病变,视物畸变的较详细测试及原因探讨尚未见有报道。为此,我们根据图象的傅里叶分解原理制作示标并挑选了中心视网膜炎,无屈光不正的病员进行试验,共作了二十只眼(其中有些仅是单眼患病故二十只眼也包括正常眼)。方法是让病员看不同的视标,同时说明视见情况,我们再根这些情况进行解释得出结论。人的视网膜分十层,感光细胞靠内层,即为倒转结构。网膜对图象反应的复杂性,远非几何成象过程所能说明。随着近代光学的发展,引用傅里叶分析,可将代表图象的函数分解成若干个“基元”函数,反之由“基元”函数叠加便得图象函数,即图象可认     

基于光学相干断层成像技术量化评估皮肤癌的二维傅里叶分形维数

光学相干断层成像技术(optical coherence tomography,OCT)可用于皮肤组织的诊断。从OCT图像提取的定量特征变量能够用作皮肤肿瘤诊断的指标。在这些定量特征变量中,分形维数能够表征皮肤组织的结构变化,从而能够提供有效的方法区分诊断皮肤肿瘤。本研究应用OCT获取了恶性黑色素瘤,基底细胞癌和色素痣OCT图像;基于傅里叶分析,从OCT图像中提取了二维分形维数;应用统计分析方法,分析各皮肤组织的分形维数的差异性。研究结果表明,与恶性黑素瘤相比,基底细胞癌和色素痣中的二维分形维数的显着减少;二维傅里叶分析能够提供一种简单易行的方法从OCT图像中提取分形维数,用以表征恶性黑色素瘤、基底细胞癌和色素痣。     

心音信号分析

心脏搏动和血液流动产生的心音反映了心脏的健康情况,使得心音信号分析具有广阔的应用前景。本文综述心音的产生机理、心音的采集部件、心音信号的处理步骤及心音信号特征提取技术,包括短时傅里叶变换、小波变换、Wigner-Ville分布、Hilbert-Huang变换、Choi-Williams分布及人工神经网络等,为今后的临床研究提供有用信息。     

谱分析在DNA序列分析中的应用

目的:谱分析是信号处理的常用方法,其中的统计相关分析、傅里叶变换、小波变换和数字滤波等手段已逐渐应用到DNA序列的分析中,这些应用包括DNA序列的周期性分析、基因识别和同源性分析等方面.本文对谱分析方法在DNA序列分析中的应用情况进行简单的综述.     

关于人工心脏的一种设计方案

从血液动力学中左心室压力曲线和流量曲线出发 ,用多组液压缸产生正弦流量 ,以傅里叶级数叠加的方法 ,模拟出流量曲线。利用Westerhof模型模拟体动脉树从而得到压力曲线 ,利用此方法模拟的生理曲线 ,具有准确、灵活、可调等明显优点 ,以期在心肌桥研究中发挥一定的作用     

肝硬化的超声相关分析

利用M型超声技术检测肝脏在大血管搏动的激励下所产生的运动;这种运动的信息可以反映肝脏硬化的程度。本文先计算M型超声图像两列波形间的相关系数;然后对一个心动周期内的相关系数进行傅里叶分析,从中提取特性参数。在对正常肝脏和肝硬化情况进行分析后,得出了区分这两种肝脏状况的敏感参数及其范围。     

关于人工心脏的一种设计方案

从血液动力学中左心室压力曲线和流量曲线出发，用多组液压缸产生正统流量，以傅里叶级数叠加的方法，模拟出流量曲线。利用Westerhof模型模拟体动脉树从而得到压力曲线，利用此方法模拟的生理曲线，具有准确、灵活、可调等明显优点，以期在心肌桥研究中发挥一定的作用。     

基于傅里叶梅林变换的图像配准方法

目的:提出一种新的配准框架用于图像引导放射治疗系统中的2D/3D图像配准,有效降低传统方法迭代搜索时间,同时保证放射治疗要求的配准精度。方法:利用傅里叶梅林变换方法对正侧位kV图像与对应方位参考CT图像生成的数字重建放射影像（DRR）进行粗配准,根据傅里叶梅林变换计算得到的二维平移向量以及放射治疗系统的机械几何参数反推出参考CT图像的三维空间位置偏差,更新正侧位的DRR图像,最后通过正侧位kV图像与DRR图像的相似度进行精配准达到临床需求。结果:采用临床金标准数据验证方法的配准性能,实验结果表明,配准误差为0.576 5 mm,平均运行时间为3.34 s。结论:该方法鲁棒性强,对图像的噪声不敏感,人工干预少,可满足临床应用的需求。     

一种喉部疾病口语声诊断新方法

本文提出了声带的三质量块模型,并应用这种模型模拟病嗓产生的嘶哑语声。这些嘶声包括有声带闭合不全、声带小结、声带麻痹、喉炎、声带淀粉样变和声门癌等十六种典型情况。采用快速傅里叶变换、线性预测、倒谱技术和离散余弦变换等方法,分析各类喉病引起的嘶哑语声,实验结果表明声带模型分析法是喉病诊断的一种有效方法。