磁成像技術及其臨床應用
標簽： 磁成像
上傳時間： 2022-05-13
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腦控技術叢書太赫茲技術手冊用于成像傳感和通信太赫茲,傳感,通信，腦控，電磁波
上傳時間： 2022-06-08
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太赫茲光譜與成像英文版(腦控技術叢書)腦控。電磁波，太赫茲
上傳時間： 2022-06-08
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太赫茲成像技術在生物醫(yī)學的應用模式識別和層析重建 英文版(腦控技術叢書）太赫茲，腦控，無線電，醫(yī)學，生物
上傳時間： 2022-06-08
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嵌入式是近年來飛速發(fā)展的熱點技術。嵌入式處理器和嵌入式操作系統(tǒng)不斷推陳出新，使嵌入式系統(tǒng)的性能與日俱增。嵌入式系統(tǒng)能完成很多復雜的任務，而且具有成本低、功耗小和便攜式的特點，所以它在很多領域已取代了通用計算機。使用嵌入式技術設計CCD成像系統(tǒng)可以使系統(tǒng)擺脫對計算機的依賴，省卻信號的傳輸。本論文將嵌入式技術應用于CCD成像系統(tǒng)的設計，成功研制了以嵌入式系統(tǒng)為控制核心的線陣CCD光譜采集系統(tǒng)和科學級面陣CCD成像系統(tǒng)，驗證了嵌入式技術設計實現(xiàn)CCD成像系統(tǒng)的可行性。這兩套系統(tǒng)都以嵌入式處理器和嵌入式操作系統(tǒng)為控制核心，無需依賴計算機，結構精巧，成本低，功耗小，具有便攜式的特點，在光譜和微光成像實驗中得到了理想的實驗結果。本文詳細介紹了它們的硬件結構和軟件設計流程。論文從CCD的結構原理和信號特點出發(fā)，深入分析了CCD成像系統(tǒng)的設計要點，總結了傳統(tǒng)成像系統(tǒng)的設計方法，在此基礎上探討了如何利用嵌入式系統(tǒng)來設計CCD成像系統(tǒng)。論文還介紹了嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)方法，包括嵌入式處理器的介紹和選擇依據(jù)，嵌入式處理器模塊的使用方法，嵌入式操作系統(tǒng)（嵌入式Linux）下的程序開發(fā)方法。
上傳時間： 2022-06-23
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激光雷達是激光技術和雷達技術相結合的產(chǎn)物，其工作原理與傳統(tǒng)雷達基本相同，都是通過雷達發(fā)射信號，由接收系統(tǒng)收集從目標返回的信號，并對其進行觀察和處理來發(fā)現(xiàn)目標、測量目標的坐標和運動參數(shù)等1-7].由于激光雷達發(fā)射的激光頻率較微波高幾個數(shù)量級，故頻率的量變使得激光雷達技術產(chǎn)生了質(zhì)的變革.因此，激光雷達在精度、分辨率、抗干擾性和某些特定參數(shù)測量能力方面都是普通雷達所無法比擬的.雷達系統(tǒng)的核心部分是三維成像激光雷達信號處理系統(tǒng)，其處理的數(shù)據(jù)量大、實時性要求高，因此，對信號處理系統(tǒng)的設計要求很高，由于FPGA運算速度快、實時性好，在數(shù)字信號處理方面有明顯的優(yōu)勢，故設計一種基于FPGA和MCU的三維成像激光雷達信號處理系統(tǒng)，具有重要的現(xiàn)實意義.1成像激光雷達原理與系統(tǒng)方案設計激光雷達系統(tǒng)由雷達發(fā)射系統(tǒng)、接收系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和信號處理系統(tǒng)等部分構成，其原理框圖見圖1.發(fā)射系統(tǒng)與接收系統(tǒng)用于發(fā)射一定的激光波束并接收目標的反射光信號，同時將光信號轉(zhuǎn)化為電信號，包括激光器、光電探測器、發(fā)射光學系統(tǒng)和接收光學系統(tǒng)幾部分；信號處理系統(tǒng)是將光電探測器接收到的信號進行放大，并從信號中提取有用信息，然后將這種信息轉(zhuǎn)化為所需要的信號形式，包括前置放大、信號處理和數(shù)據(jù)采集等部分；處理與顯示系統(tǒng)是整個成像系統(tǒng)的終端部分，其功能是將采集到的數(shù)據(jù)形成圖像并顯示.
標簽： fpga mcu 激光 雷達 信號處理系統(tǒng)
上傳時間： 2022-06-24
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雷達成像原理詳細介紹了雷達的基本原理，數(shù)據(jù)處理、雷達測量精度、雷達波形、SAR成像等內(nèi)容
標簽： 雷達成像
上傳時間： 2022-06-26
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隨著生物工程及醫(yī)學影像學的發(fā)展，磁共振成像在醫(yī)學診斷學方面發(fā)揮著越來越重要的角色。磁場的均勻性是大型醫(yī)療設備——核磁共振(MRI)成像的理論基礎，是評價該設備的一個重要的技術參數(shù)，磁場的均勻性分析也是電磁場理論分析的一個重要方向。良好、穩(wěn)定的磁場均勻性對核磁共振圖像的信噪比(SNR)的提高有重要的意義，同時也是飽和壓脂序列實現(xiàn)的唯一條件。 該課題的主要內(nèi)容是在介紹磁共振成像原理與磁共振超導磁體的超導勻場線圈的形狀及位置的基礎上，分析各個線圈中電流的大小與空間某點磁場強度的關系。同時借鑒磁共振成像原理，設計輔助測量水膜，對空間某一特定半徑的球體腔內(nèi)各點的磁場強度進行自動化測量。在當前使用的被動式勻場的基礎上，利用分析軟件，對線圈的選擇及電流的大小進行計算與優(yōu)化。實驗結果表明效果良好，磁場均勻度有很大的改善。 采用的主要方法是利用磁共振成像原理及傅里葉轉(zhuǎn)化技術去設計一種精確、方便、快捷的勻場方法。通過計算機模擬及有限元分析的方法進行計算、優(yōu)化，最終得到理想的磁場均勻度。 良好的磁場均勻性是磁共振成像的基礎，是飽和壓脂序列(FATSAT)、平面回波成像(EPI)、彌散成像、頻譜分析等一系列近幾年新出現(xiàn)的先進序列實現(xiàn)的前提條件。從而為臨床醫(yī)學提供了一種先進的檢查手段，為疾病診治的及時性、準確性、可靠性及病灶確切位置的判斷都提供了基礎。 該文所介紹的磁場均勻性測量、分析方法以及在此基礎上設計的勻場計算分析軟件已在多臺磁共振安裝調(diào)試過程中得到應用，達到了預期的目的，能夠滿足現(xiàn)場調(diào)試的要求。該方法對于今后超導磁體磁共振的磁場均勻性調(diào)試，及在醫(yī)學影像學方面的發(fā)展有很好的應用價值。該項技術在該領域的推廣必然會提高磁場均勻性的精度，推動醫(yī)學影像學及臨床診斷學的發(fā)展。并能帶來良好的社會效益及經(jīng)濟效益，具有關闊的應用前景。
上傳時間： 2013-04-24
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超聲波電機(Ultrasonic Motor簡稱USM)是八十年代發(fā)展起來的新型微電機。本文針對超聲波電機及其控制技術的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,以我國研究技術相對比較成熟并有產(chǎn)業(yè)化前景的行波超聲波電機(Traveling-wave Ultrasonic Motor簡稱TUSM)的伺服控制技術為研究對象,以直徑60mm的行波超聲波電機TUSM60為研究實例,在特性測試、動穩(wěn)態(tài)性能分析,辨識模型建立、控制策略與控制算法的選擇與實現(xiàn)等方面展開研究。本論具體的研究內(nèi)容為： 在分析超聲波電機研究歷史和現(xiàn)狀的基礎上,結合國內(nèi)外超聲波電機特別是行波超聲波電機控制技術的發(fā)展趨勢,重點論述了行波超聲波電機及其驅(qū)動控制技術的研究進展。 介紹行波超聲波電機的基本結構,并從該電機的主要理論基礎--壓電原理、行波合成、接觸模型出發(fā),分析了行波超聲波電機定子質(zhì)點的運動方程.并結合定轉(zhuǎn)子摩擦接觸特點,分析了行波超聲波電機的運行機理。 根據(jù)對行波超聲波電機測試和高精度控制的要求,研制出基于雙DSP和FPGA的超聲波電機高性能測試控制平臺。其中控制核心采用了雙DSP結構,可以在對行波超聲波電機進行控制的同時,將必要的參數(shù)讀取出來進行分析和研究。為行波超聲波電機瞬態(tài)特性分析以及控制策略、控制算法的深入研究打下了基礎。 對電機的瞬態(tài)、穩(wěn)態(tài)特性進行的測試,可以分析驅(qū)動頻率、電壓以及相位差等調(diào)節(jié)量對電機輸出的影響。在此基礎上進一步對行波超聲波電機的調(diào)節(jié)方式、控制算法選擇方面進行分析,并得到相應結論。 通過對實驗數(shù)據(jù)的總結和歸納,利用系統(tǒng)辨識中的非參數(shù)方法,建立在特定頻率條件下的近似線性模型。在行波超聲波電機工作范圍內(nèi),辨識若干組不同頻率條件下的近似線性模型,將這些模型的參數(shù)進行二維或三維擬合,可以得到一個關于行波超聲波電機傳遞函數(shù)的模型。辨識模型的建立為合理的選擇和優(yōu)化控制參數(shù),控制效果的驗證等提供了行之有效的手段。 在對行波超聲波電機的速度控制、位置控制展開的研究中.首先利用遺傳算法對常規(guī)PI恒轉(zhuǎn)速控制的控制參數(shù)整定及修正方法進行了研究；利用神經(jīng)元的在線自學習能力,研究和設計單神經(jīng)元PID-PI轉(zhuǎn)速控制器,提高控制系統(tǒng)對電機非線性和時變性的適應能力；為了消除在伺服控制中,單一調(diào)節(jié)量(驅(qū)動頻率)情況下,低轉(zhuǎn)速的跳躍問題,研究和討論了多調(diào)節(jié)量分段控制方法,并利用模糊控制對控制方法的有效性進行了驗證；在位置控制中,利用轉(zhuǎn)速控制研究的結果,研究和設計了位置--速度雙環(huán)(串級)控制器,實現(xiàn)了電機高精度位置伺服控制。 通過對已有控制系統(tǒng)的改進和簡化,設計和研制了具有實用化價值行波超聲波電機控制器：并將研究成果應用于針對核磁成像設備而設計的行波超聲波電機隨動控制系統(tǒng)中,同時嘗試了將該控制器用于高精度X-Y兩維定位平臺。
上傳時間： 2013-07-13
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數(shù)字超聲診斷設備在臨床診斷中應用十分廣泛，研制全數(shù)字化的醫(yī)療儀器已成為趨勢。盡管很多超聲成像儀器設計制造中使用了數(shù)字化技術，但是我們可以說現(xiàn)代VLSI 和EDA 技術在其中并沒有得到充分有效的應用。隨著現(xiàn)代電子信息技術的發(fā)展，PLD 在很多與B 型超聲成像或多普勒超聲成像有關的領域都得到了較好的應用，例如數(shù)字通信和相控雷達領域。 在研究現(xiàn)代超聲成像原理的基礎上，我們首先介紹了常見的數(shù)字超聲成像儀器的基本結構和模塊功能，同時也介紹了現(xiàn)代FPGA 和EDA 技術。隨后我們詳細分析討論了B 超中，全數(shù)字化波束合成器的關鍵技術和實現(xiàn)手段。我們設計實現(xiàn)了片內(nèi)高速異步FIFO 以降低采樣率，仿真結果表明資源使用合理且訪問時間很小。正交檢波方法既能給出灰度超聲成像所需要的回波的幅值信息，也能給出多普勒超聲成像所需要的回波的相移信息。我們設計實現(xiàn)了基于直接數(shù)字頻率合成原理的數(shù)控振蕩器，能夠給出一對幅值和相位較平衡的正交信號，且在FPGA 片內(nèi)實現(xiàn)方案簡單廉價。數(shù)控振蕩器輸出波形的頻率可動態(tài)控制且精度較高，對于隨著超聲在人體組織深度上的穿透衰減，導致回波中心頻率下移的聲學物理現(xiàn)象，可視作將回波接收機的中心頻率同步動態(tài)變化進行補償。 還設計實現(xiàn)了B 型數(shù)字超聲診斷儀前端發(fā)射波束聚焦和掃描控制子系統(tǒng)。在單片F(xiàn)PGA 芯片內(nèi)部設計實現(xiàn)了聚焦延時、脈寬和重復頻率可動態(tài)控制的發(fā)射驅(qū)動脈沖產(chǎn)生器、線掃控制、探頭激勵控制、功能碼存儲等功能模塊，功能仿真和時序分析結果表明該子系統(tǒng)為設計實現(xiàn)高速度、高精度、高集成度的全數(shù)字化超聲診斷設備打下了良好的基礎，將加快其研發(fā)和制造進程，為生物醫(yī)學電子、醫(yī)療設備和超聲診斷等方面帶來新思路。
上傳時間： 2013-06-18
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