【摘 要】
:
准确的脑血流成像对脑功能监测和脑疾病的快速诊断具有重要意义,然而颅骨对超声传播的影响会导致成像质量下降、速度或位移估计不准确等问题.论文采用平面波相干复合结合散斑跟踪方法进行颅内散射目标成像和速度估计,以实现脑血流速度矢量检测;针对颅骨存在导致的超声相位畸变,利用数值仿真和体模实验研究了其对成像及散斑跟踪效果的影响,并采用近似射线声学理论方法进行校正.数值结果表明颅骨的存在造成目标运动速度估计的相对误差达到55%左右,校正后误差降至约12%;体模实验中对目标位移大小和角度估计的平均误差在校正前分别约为16
【机 构】
:
中国科学院声学研究所 北京 100190;中国科学院大学 北京 100049;中国科学院声学研究所 北京 100190;中国科学院大学 北京 100049;北京市海洋深部钻探测量工程技术研究中心 北京
论文部分内容阅读
准确的脑血流成像对脑功能监测和脑疾病的快速诊断具有重要意义,然而颅骨对超声传播的影响会导致成像质量下降、速度或位移估计不准确等问题.论文采用平面波相干复合结合散斑跟踪方法进行颅内散射目标成像和速度估计,以实现脑血流速度矢量检测;针对颅骨存在导致的超声相位畸变,利用数值仿真和体模实验研究了其对成像及散斑跟踪效果的影响,并采用近似射线声学理论方法进行校正.数值结果表明颅骨的存在造成目标运动速度估计的相对误差达到55%左右,校正后误差降至约12%;体模实验中对目标位移大小和角度估计的平均误差在校正前分别约为16%和28%,校正后均降至1%左右.该研究结果可为超声颅脑疾病诊疗设备的研制提供理论指导和技术支持.
其他文献
针对稀疏水声信道的长时延扩展及梯度下降的权值迭代方案导致的神经网络均衡器收敛速度慢的问题,提出了近似L0范数约束的BP神经网络均衡器.首先在传统BP网络均衡器基础上增加判决反馈项,然后在代价函数中对均衡器输入层到隐含层的权值增加L0范数约束,构造新的代价函数,利用高斯族函数近似L0范数约束,并根据不同隐层神经元节点输出权值的L2范数设定近似参数.仿真结果表明,稀疏信道条件下,本方法相比传统的BP网络均衡器收敛速度更快,误码率更低,可以有效提升神经网络均衡器的性能.
在非线性兰姆波检测中,累积二次谐波是重要的检测信号.该文利用有限元法仿真了非线性兰姆波在阶梯板中的产生和传播过程,通过二维离散傅里叶变换分析了兰姆波的传播模态和各个模态通过波导横截面的能流大小,给出了各个模态在阶梯板中的反射、透射系数,总结了其随阶梯板厚度的变化规律.研究发现,随着台阶增高,散射效应使得兰姆波更难入射波导的薄端,使兰姆波的总透射能量降低,但是随着非线性兰姆波累积效应的增强,更多的能量会从基波馈入高次谐波,两种效应共同决定了非线性兰姆波的透射和反射系数,随着阶梯板厚度差的增加,向薄端传播的二
为了提高射流电解加工小孔的效率及质量,提出了一种压电超声波换能器配合锥形电解液腔室的装置,将超声波引入电解液中,对射流电解加工存在的缺陷进行弥补.搭建了超声辅助射流电解加工装置,分析了其加工原理.对模型进行了声场仿真和射流电解加工仿真,初步验证了超声辅助效果.实验验证了超声波对射流电解加工的加工速率、小孔形状的辅助效果,结果表明:在多组NaNO3电解液浓度、液压泵转速条件下,1.5 min内超声波对射流电解加工的加工速率可提高9%~15%;同时超声波对射流电解加工的过切现象有所改善.
针对高速旋转环境下的谐振式声表面波(SAW)传感器信号快速检测,提出基于回波损耗测量原理的SAW谐振器谐振频率微妙级快速检测方法.对SAW谐振器进行线性扫频激励的过程中,将反射信号经功率检波与比较器转换为数字脉冲信号,使用计时器实时计算脉冲信号中心对应频率快速求得SAW传感器谐振频率.在8000 r/min转速范围内对SAW谐振器在700 kHz带宽内进行检测实验,最多用时35μs,相对于毫秒级的传统SAW谐振器谐振频率检测方法,速度提高了两个数量级.
超声相控阵检测技术在焊缝检测中具有广泛的应用.超声相控阵检测技术检测信号中常混入噪声导致检测成像时难以分辨真实的缺陷特征.这些噪声主要为无关的反射信号和局部相关的结构噪声,传统的超声图像降噪方法难以有效滤除这些噪声,且存在计算效率低、参数优化复杂等问题.该文提出了一种基于深度学习的焊缝超声相控阵检测技术检测S扫图像的降噪方法,通过搭建深度神经网络降噪模型去除S扫图像中的噪声.经过实验验证,该方法较传统的降噪方法能更有效去除焊缝超声相控阵检测技术检测S扫图中的噪声,保留缺陷的图像细节,并且提高了计算效率,同
针对线性相控阵列在固体介质中的声场聚焦特性及参数优化问题,该文给出了一个线性阵列的纵波瞬态聚焦声场模型.数值结果表明,当阵元被短时脉冲信号激励时,瞬态聚焦声场中不会形成栅瓣,突破了传统稳态理论模型中对阵元间距的限制;同时由于横纵波在聚焦区域内可完全分离,声束旁瓣的幅值也得到了抑制.其次,增大阵元间距能够显著提高聚焦性能,但会导致聚焦声场能量减弱,综合考虑后,最佳的阵元间距为一个波长左右.并且发现,阵元宽度对于聚焦性能几乎没有影响,但宽阵元能够提高聚焦能量.此外,受到纵波激发特性的影响,使得相控阵只能在低偏
创新创业人才培养已成为教育领域的研究热点与重点,是高等教育人才培养的重要途径.重点分析了创新创业人才培养目前存在的主要问题,提出创新创业人才培养深度推进的重点内容、方法与措施,并对人才培养可持续发展策略进行了探讨.
分析程序设计语言知识点,凝练蕴含其中的思政元素,从优秀传统文化宝库中攫取与之相适配的思政内容,实现专业知识传授、优秀文化传承与正确价值观植入的有机融合,达成“优德育、专知识、高素质、强能力”的人才培养目标.实践表明,专业知识与传统文化融合在保障课程教学效果的同时,能有效提升学生的思想道德修养.
航空用金属材料中允许存在的缺陷越来越小,有时需要识别几十微米的夹渣缺陷.由于微小缺陷对声波的反射能力弱,常用的超声脉冲反射法的识别能力遇到瓶颈.该文利用超声干涉原理对微小缺陷进行识别.首先,理论分析入射波与微缺陷散射波的干涉机理;其次,采用有限元仿真方法分析了入射波经过微小缺陷后的波形变化,归纳出入射波与微缺陷散射波干涉规律.最后,以底波尾部干涉波列幅值作为成像参量对微小缺陷试样进行了成像检测,得到微小缺陷灰度图像.研究结果表明:该方法能够有效识别埋深5~80 mm、孔径为?0.1 mm的微小缺陷,当缺陷
该文设计了一种使用U-Net网络解决骨密度全波形反演的初值依赖、多解、病态等问题的方法.首先使用逆时偏移成像,将其结果输入神经网络得到模型的预分布.将该分布作为全波形反演目标函数的约束,可以使反演的结果更接近最优值,还可以减小反演对初始值的依赖.该文进行了一些模拟实验,得出该文的方法可以改进全波形反演对初始值的依赖和容易陷入局部极值的问题.