《磁聲成像技術·上冊·超聲檢測式磁聲成像》是2014年科學出版社出版的圖書，作者是劉國強。
基本介紹
- 中文名：磁聲成像技術·上冊·超聲檢測式磁聲成像
- 作者：劉國強
- 出版時間：2014年6月
- 出版社：科學出版社
- ISBN：9787030412331
內容簡介,目錄,
內容簡介
本書針對磁聲成像中最活躍的分支——超聲檢測式磁聲成像，重點報導中國科學院電工研究所工程電磁場及套用研究部的相關研究工作。全書分三篇：超聲檢測式磁聲成像概論、感應式磁聲成像研究和注入電流式磁聲成像研究，其中論述了電磁場和聲場的正逆問題，以及二者的耦合問題。
目錄
第一篇超聲檢測式磁聲成像概論
第 1章緒論 3
1.1醫學成像方法發展概述 3
1.2磁聲成像方法概述 8
1.2.1磁聲成像方法的發展歷程 9
1.2.2磁聲成像方法分類 . 11
1.2.3本書的主要研究內容 14參考文獻 . 14第 2章成像方法原理 18
2.1電磁理論基礎 18
2.2聲學理論基礎 19
2.3激勵檢測原理 20
2.4成像方法與關鍵技術研究 22參考文獻 . 23第 3章硬體實驗系統 25
3.1電流激勵源 25
3.1.1窄脈衝電流激勵源 . 26
3.1.2方波電流激勵源 35
3.2激勵線圈 38
3.3靜磁場產生裝置 .42
3.4超聲信號檢測系統 48
3.4.1超聲換能器 48
3.4.2超聲信號調理模組 . 50
3.5同步觸發控制系統 51
3.5.1同步觸發控制系統及採集系統的硬體構成 . 51
3.5.2同步觸發控制系統及採集系統的軟體設計 . 53
參考文獻 . 55
第 4章電磁場正問題研究 . 63
4.1任意激勵信號下的電磁場正問題研究 63
4.1.1本書中對電磁場量的符號約定 63
4.1.2磁準靜態近似條件下消去時間項的麥克斯韋方程組 65
4.2一維電磁場正問題研究 66
4.2.1泊松方程及解析解的導出 .66
4.2.2亥姆霍茲方程及解析解的導出 71
4.2.3仿真計算與結果分析 75
4.3二維電磁場正問題研究 77
4.3.1二次磁場法 78
4.3.2仿真計算與結果分析 79
4.4三維電磁場正問題研究 81
4.4.1三維瞬態渦流場計算方法 ——磁矢位 –電標位法 81
4.4.2消去時間項的三維電磁場求解方法 ——電標位法 84
4.4.3電標位法的數值驗證仿真計算與結果分析 . 86
4.4.4電標位法中忽略二次磁場的合理性分析 90
4.4.5電標位法的適用範圍 93參考文獻 . 94第 5章聲場正問題研究 96
5.1聲學均勻介質中的格林函式積分解 96
5.1.1任意聲源的格林函式積分解 96
5.1.2任意平面聲源的格林函式積分解 99
5.1.3圓盤聲源的解析解 101
5.2聲場正問題的數值方法 107
5.2.1基於聲壓 –質點振速耦合方程的聲場數值方法 108
5.2.2基於位移方程和質點振速方程的聲場數值方法 109
5.2.3基於弱形式處理聲壓波動方程中磁力散度項的聲場數值方法 110
5.2.4對邊界處的磁力散度項套用散度定理的聲場數值方法 111
5.3聲場正問題解法的仿真比較 111
5.3.1圓盤聲源的解析解和積分解的比較 112
5.3.2聲場解析解和數值解的比較 113
5.3.3三種不同方法數值解的比較 115
5.4聲學特性非均勻模型正問題數值分析 117
6.1電磁場–聲場耦合問題 121
6.1.1理論分析 122
6.1.2仿真分析 124
6.2電磁場–固體位移場–聲場耦合問題 128
6.2.1軸對稱電磁場方程理論分析 129
6.2.2軸對稱彈性固體的納維方程的導出 132
6.2.3軸對稱聲壓波動方程的導出 133
6.2.4仿真分析 134參考文獻 137第 7章聲場逆問題研究 138
7.1聲源的重建方法 138
7.1.1磁力散度聲源的時間反演法 140
7.1.2洛倫茲力聲源的重建算法 143
7.1.3洛倫茲力勢聲源的重建算法 144
7.2聲場逆問題仿真研究 . 145
7.2.1基於全掃描的聲源重建 145
7.2.2基於有限角度掃描的聲源重建 150
7.2.3檢測點密度對於重建質量的影響 152
7.2.4三維模型斷層面聲源重建 153參考文獻 156第 8章電磁場逆問題研究 158
8.1一維模型電磁場逆問題 158
8.1.1直接求解法原理公式 .159
8.1.2電場疊代法原理公式 .160
8.1.3一維模型逆問題的仿真實驗與結果分析 161
8.2二維模型電磁場逆問題 163
8.2.1二次磁場 –電阻抗重建方法 163
8.2.2二維模型逆問題仿真實驗結果 165
8.2.3算法的噪聲分析 173
8.3三維電磁場逆問題 175
8.3.1三維代數疊代算法 176
8.3.2三維模型仿真實驗 178
8.4基於洛倫茲力的三維電磁場逆問題重建 189
8.4.1電磁場逆問題重建算法 189
8.4.2電導率重建數值仿真分析 191
8.5基於渦流場有旋分量的電導率重建方法 194
8.5.1重建算法 194
8.5.2二維模型驗證 . 195
8.5.3二維模型驗證 . 197
8.6實驗和圖像重建 200
8.6.1實驗裝置搭建 . 200
8.6.2實驗設計和驗證 201參考文獻 206
第三篇注入電流式磁聲成像研究
第 9章正問題研究 . 211
9.1電磁場正問題 211
9.1.1平面模型的電磁場正問題 211
9.1.2軸對稱模型的電磁場正問題 218
9.2聲場正問題 222
9.2.1圓盤模型的聲場解析解 222
9.2.2聲場仿真計算 . 224
9.3基於超聲換能器的聲場求解 225
9.3.1基於超聲換能器回響的聲場方程 226
9.3.2仿真結果與討論 226
9.4固體樣品的注入電流式磁聲成像研究 228
9.4.1仿真模型設計 . 229
9.4.2理論分析 229
9.4.3仿真結果分析 . 231
9.5本章小結 .237參考文獻 238第 10章逆問題研究 239
10.1聲場逆問題的理論分析 239
10.1.1基於維納濾波反卷積的磁聲信號復原 239
10.1.2時間反演法 241
10.2電磁場逆問題的理論分析 . 242
10.2.1平面模型的電磁場逆問題 242
10.2.2軸對稱模型的電磁場逆問題 244
10.3逆問題的仿真計算 244
10.3.1平面模型的仿真計算 244
10.3.2軸對稱模型的逆問題仿真計算 250
10.4測量條件對圖像重建的影響 255
10.4.1測量位置數目對成像質量的影響 255
10.4.2信噪比對圖像重建的影響 257
10.4.3重建圖像質量的數值評價 259
10.5基於小波變換的信號處理 . 261
10.5.1小波函式變換 262
10.5.2小波去噪的原理 . 262
10.5.3實際信號的小波去噪處理 264
10.6本章小結 265參考文獻 266第 11章實驗研究 267
11.1磁聲信號的實驗研究 267
11.2維納濾波反演法的實驗驗證 271
11.3實驗系統解析度的驗證 272
11.3.1實驗的設計 272
11.3.2信號採集和處理 . 273
11.3.3圖像的重建 275
11.4生物組織實驗 . 277
11.5本章小結 279參考文獻 279
結束語 . 280索引 281
