收藏本站
《厦门大学》 2017年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于磁场体积分方程和变分玻恩迭代方法的三维磁化率重建方法

李胜男  
【摘要】:定量磁化率成像在临床中研究和治疗中变得越来越重要,它可以提供一种非创伤性手段,有利于诊断和检测脑血管疾病、神经系统退行性疾病等。传统的定量磁化率成像方法,以相位信息为原始数据,基于准静态近似构建相位信息和磁化率分布间的关系,并且做了弱对比度近似。而且,众所周知,传统的定量磁化率成像提供的仅是磁化率的“相对”定量,而不是绝对物理量,这是由于MRI相位和频率值是相对的,并且在活体成像时缺乏通用和可靠的频率参考,这使测量结果受到相位预处理过程精确度的影响。为了提供高质量和高对比度的磁化率成像,本文提出了一种新的三维磁化率重建方法,该方法以射频场的正旋磁场分量H1+作为初始数据,利用基于磁场体积分方程的变分玻恩迭代方法进行磁化率重建,在正问题中使用稳定型双共轭梯度快速傅里叶变换方法来求解磁场,在逆问题中使用共轭梯度快速傅里叶变换方法来重建磁化率分布,以减少计算时间和内存损耗。本文提出的方法没有做任何弱对比度近似,因此在重建高对比度磁化率值方面更精确,并且由于不需要数据预处理过程所以重建结果仅依赖于数据获取过程和重建方法本身。首先,本文研究了电磁逆散射问题的求解方法,主要是体积分方程方法和玻恩近似方法(及扩展的玻恩近似方法),并给出了可以用来求解正向解的Krylov子空间方法(BCGS-FFT方法和CG-FFT方法),接着用仿真实例验证了玻恩近似方法和BCGS-FFT方法的有效性和精确度。其次,为了求解体积分方程中的非线性关系,本文研究了非线性逆问题的求解方法,主要包括:玻恩迭代方法(BIM)、变形玻恩迭代方法(DBIM)和变分玻恩迭代方法(VBIM)。比较了以上三种方法的异同,并给出了其相应的加入正则化项后的目标泛函。然后,本文提出了基于磁场体积分方程和变分玻恩迭代方法的三维磁化率重建方法,给出了该方法的详细公式推导。这部分内容主要包括磁场体积分方程的弱形式离散化、H1+、场的获得方法和VBIM方法的实现步骤等。最后,用三维人脑模型和高磁化率值模型验证了本文提出的磁化率重建方法的有效性和精确度,并与玻恩近似方法的结果做了比较以表明做弱对比度近似给结果带来的影响,除此之外,还对模型分别加入40 dB、20 dB、10 dB高斯白噪声来验证新方法的抗噪性。此外,本方法也为相对介电常数、电导率和磁导率的同时重建奠定了基础。结合基于体积分方程的定量磁化率成像和电特性成像(EPT)就可同时重建相对介电常数、电导率和磁导率。
【学位授予单位】:厦门大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TP391.41;R445.2

【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 郭锐;潘英;;砝码磁化率检测过程影响分析[J];计量与测试技术;2016年03期
2 陈满荣;俞立中;张卫国;;用磁化率测定方法区分真假人民币[J];中国防伪报道;2008年08期
3 葛淑兰;石学法;韩贻兵;;南黄海海底沉积物的磁化率特征[J];科学通报;2001年S1期
4 王建,刘泽纯,姜文英,董龄祥,朱明哲,高丰;磁化率与粒度、矿物的关系及其古环境意义[J];地理学报;1996年02期
5 张子玉,卢升高,陈美华;广西主要土壤的磁化率剖面初探[J];广西农业大学学报;1994年02期
6 吴培祥,郭树峰;吉林省主要土壤的磁化率[J];吉林农业大学学报;1986年02期
7 朱耀明;;铝合金的组织结构对磁性能的影响[J];中南矿冶学院学报;1987年03期
8 高世谷;朱耀明;于丽亚;;热处理对变形Al-Cu-Mg合金磁化率的影响[J];仪表材料;1987年01期
9 李燕飞;;非晶态Cu_(1-x)Y_x的磁化率[J];哈尔滨科学技术大学学报;1987年04期
10 В.Д.Кузнечов;杨家桂;;在宽的温度和磁场范围内测量磁化率的量子磁强计[J];国外计量;1987年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 岳乐平;雷祥义;;最近13万年黄土磁化率记录及古气候意义[A];1994年中国地球物理学会第十届学术年会论文集[C];1994年
2 潘小晞;呂惠青;張啟生;;改良式磁化率測定儀於磁化率之測定研究[A];第五届海峡两岸计量与质量学术研讨会论文集[C];2004年
3 史正涛;;新疆黄土磁化率特征及古气候意义[A];《自然地理学与生态建设》论文集[C];2006年
4 庞新坤;;城市表土低频磁化率与重金属污染研究进展[A];山地环境与生态文明建设——中国地理学会2013年学术年会·西南片区会议论文集[C];2013年
5 郝锦绮;周建国;顾芷娟;肖晓辉;;岩石流变引起的磁化率各向异性[A];1995年中国地球物理学会第十一届学术年会论文集[C];1995年
6 李云;宋友桂;强小科;;黄土高原中部朝那红粘土序列磁化率各向异性特征与古风场研究[A];中国矿物岩石地球化学学会第14届学术年会论文摘要专辑[C];2013年
7 王润华;王力波;姜月华;王爱华;;磁化率方法在生态环境地质调查研究中的应用[A];中国地球物理学会年刊2002——中国地球物理学会第十八届年会论文集[C];2002年
8 李海燕;张世红;吴怀春;杨天水;;交变退磁过程对磁铁矿平均磁化率值及其各向异性的影响[A];中国地球物理2010——中国地球物理学会第二十六届年会、中国地震学会第十三次学术大会论文集[C];2010年
9 赵翔宇;刘青松;;粒径分布对磁铁矿磁化率变温曲线的影响[A];中国科学院地质与地球物理研究所第十届(2010年度)学术年会论文集(上)[C];2011年
10 夏瑾卓;汪灵;何玉婷;范博文;;黄铁矿加热产物的磁化率特征及其机理初步研究[A];2012年全国矿物科学与工程学术研讨会论文集[C];2012年
中国重要报纸全文数据库 前2条
1 ;地学科研献汶川[N];中国国土资源报;2011年
2 方巨;磁的环保妙用[N];中国乡镇企业报;2000年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 彭先芝;黄土剖面中微生物与有机质的古气候记录——趋磁细菌对磁化率的贡献及其特征生物标志物研究[D];中国科学院广州地球化学研究所;2000年
2 陈亮;琼州海峡及周边海域沉积污染特征及历史过程[D];中国地质大学;2013年
3 张皓;脑肿瘤动态增强磁化率MR灌注成像的研究[D];复旦大学;2003年
4 丁敏;关中盆地东部与西部全新世成壤强度演变与气候变化高分辨率对比研究[D];陕西师范大学;2015年
5 吕镔;北疆黄土环境磁学研究[D];兰州大学;2012年
6 王杭栋;低维钴氧化物的磁性研究[D];浙江大学;2009年
7 王涛;磁法与可控源音频大地电磁法二维联合反演研究[D];中国地质大学(北京);2016年
8 向青;磁流体磁化率—温度测量中的二阶相变现象[D];华中科技大学;2011年
9 邢晖;稀土钛酸盐R_2Ti_2O_7(R=Dy/Tb,Nd)自旋动力学行为的交流磁化率研究[D];浙江大学;2011年
10 徐永;吕梁山西麓新近纪红粘土的磁性地层及古环境研究[D];西北大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈曦;基于全部场反演的单步磁化率重建方法[D];厦门大学;2017年
2 李胜男;基于磁场体积分方程和变分玻恩迭代方法的三维磁化率重建方法[D];厦门大学;2017年
3 严行志;黄土高原东南缘黄土粒度磁化率特征及古气候[D];浙江师范大学;2017年
4 王利雪;非对称性费米气体的自旋磁化率[D];华中师范大学;2018年
5 范慧丹;磁纳米粒子交流磁化率测量方法研究及系统设计[D];华中科技大学;2016年
6 殷实;基于交流磁化率多指标生物检测方法平台建立与应用初探[D];上海交通大学;2013年
7 卫蕾华;基于高分辨率粒度、磁化率分析的黄土地层划分与古地震研究[D];中国地震局地质研究所;2015年
8 李明汉;基于结构特征的区域自适应定量磁化率分布图稀疏重建[D];厦门大学;2014年
9 郭俊起;周期法测G实验中吸引质量的偏心距与磁化率的测量[D];华中科技大学;2004年
10 郑浩田;末次间冰期以来黄土堆积序列宽频带磁化率的空间特征及其古气候意义[D];中国科学院研究生院(地球环境研究所);2016年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026


丁香五月 啪综合