基于亚体素卷积神经网络的超高分辨荧光显微成像方法

    公开(公告)号:CN114549318B

    公开(公告)日:2025-02-18

    申请号:CN202210170051.3

    申请日:2022-02-23

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明提供一种基于亚体素卷积神经网络的超高分辨荧光显微成像方法,基于结合了多分支结构和残差学习的端到端三维亚体素卷积神经网络构建并训练得到超高分辨三维光学显微成像模型,通过该成像模型将原始光学低分辨率图像映射到三维超高分辨荧光探针的定位图像上,从而应用于三维超高分辨荧光显微成像。相较于现有的显微成像技术,该基于亚体素卷积神经网络的超高分辨荧光显微成像方法显著改善了超高分辨荧光显微成像的轴向分辨率,并且降低了三维荧光显微超分辨重建的计算复杂度。而且经网络训练成功得到的超高分辨三维光学显微成像模型即不需要额外的人工参数调节,也不需要额外的人工干预,适用于快速、灵活、三维超高分辨荧光显微成像。

    超声影像重建及影像引导采集方法、装置、系统及终端

    公开(公告)号:CN119423837A

    公开(公告)日:2025-02-14

    申请号:CN202411431629.1

    申请日:2024-10-14

    Abstract: 本发明提供一种超声影像重建及影像引导采集方法、装置、系统及终端,通过首先激发换能器产生单角度平面波超声照射前列腺获取超声RF信号。随后,基于前列腺的医学影像与这些超声RF信号,重建出静态流超声仿真图像与实时超声图像,并据此生成精确的引导控制指令。这些指令能引导换能器移动至最佳成像位置,随后释放脉冲激光照射前列腺,从而捕获光声RF信号。基于所采集的光声RF信号,进一步重建出光声影像,并将这些信号妥善储存。本发明通过设计的实时影像引导功能实现对前列腺可视化适形超声辐照,确保了超声和光声RF信号的精确采集,进而显著提升了超声和光声影像的重建准确度,还辅助提高了智能化判别患者前列腺炎症程度的准确度,使治疗效率大大提升。

    一种经颅超声多频声全息透镜设计方法及系统

    公开(公告)号:CN119132622A

    公开(公告)日:2024-12-13

    申请号:CN202411257678.8

    申请日:2024-09-09

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明公开一种经颅超声多频声全息透镜设计方法及系统,包括以下步骤:设置多个不同的聚焦点;在Matlab中使用k‑wave工具箱,利用时间反演法分别将多个不同的聚焦点设为声源,分别采用多个驱动频率进行仿真实验,捕获超声换能器放置的平面处的相位,得到多个声全息图;提取多个声全息图的有效信息,整合成多频声全息图,在得到可经颅的多频声全息图后,提取多频声全息图的相位信息转化为声全息透镜每个像素的高度。通过提取不同工作频率的多片聚焦到不同位置的声全息透镜中的有效信息整合到一片多频声全息透镜,实现基于多频声全息透镜的多频经颅聚焦,根据不同的驱动频率在聚焦平面重建出对应的焦点,从而实现在经颅聚焦中的灵活性,提升应用潜力。

    一种基于超声聚焦方式的数据传输装置

    公开(公告)号:CN114124244B

    公开(公告)日:2024-12-03

    申请号:CN202111622455.3

    申请日:2021-12-28

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明提供一种基于超声聚焦方式的数据传输装置,其特征在于,包括:数据发出端以及数据接收端。数据发出端包括:编码器,用于对需要传输的数据进行编码。阵列控制模块,用于转换成并行控制电信号。功率放大模块,用于对并行控制电信号进行放大。超声探头阵列,用于对并行控制电信号转换成超声信号并发射。数据接收端包括:m个接收探头,用于接收超声信号。提取电路模块,用于对接收电信号进行提取。信号放大模块,用于对提取到的信号进行放大。解码器,用于对放大的编码信号进行解码,得到数据。本发明提供一种基于超声聚焦方式的数据传输方法。

    一种实现动态消色差成像的超声超透镜

    公开(公告)号:CN119028312A

    公开(公告)日:2024-11-26

    申请号:CN202411257164.2

    申请日:2024-09-09

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明涉及一种实现动态消色差成像的超声超透镜,该超声超透镜是采用硅胶的声学菲涅耳圆盘,由若干个高度为t1=2 mm和t2=0.85 mm的圆环交替排列组成,圆环的宽度依次为#imgabs0#,宽带超声波垂直入射至超透镜底部,并聚焦在超透镜上方的预设焦距处。本发明超声超透镜仅通过13%的结构拉伸变形,即可补偿频率0.81‑1 MHz,即带宽为190 kHz的超声波色差。在整个消色差过程中,超透镜的横向聚焦分辨率高达0.6个波长,纵向聚焦分辨率高达2.3个波长。利用该超透镜对H形微结构进行动态消色差成像,能够有效提高宽带超声的成像质量。具有亚波长分辨率、高调控灵敏度、宽消色差频带等特点。

    一种基于多模式光声的骨质疏松检测方法及其检测系统

    公开(公告)号:CN119014815A

    公开(公告)日:2024-11-26

    申请号:CN202411074146.0

    申请日:2024-08-07

    Abstract: 本发明公开了一种基于多模式光声的骨质疏松检测方法及其检测系统,检测方法包括同时采集不同波长激光在骨骼中激励的光声背散射信号和导波信号;信号处理提取各光声波信号参数;构建各光声波信号参数谱;测量骨骼组织成分、光学和结构力学性质;重复前述步骤获取批量骨骼组织物理性质数据、各类光声波信号参数谱数据;标定各光声波信号参数与骨骼组织物理性质数据;建立基于逆求解模型的骨组织物理性质反演模型;将骨骼测量光声波信号参数输入反演模型;输出测量骨骼组织物理性质信息数据;输入骨质疏松临床标准数据;将骨质疏松临床标准数据与测量数据对比,给出骨诊断结果。

    一种基于测量矩阵的稀疏光声信号深度学习重建方法

    公开(公告)号:CN118470139A

    公开(公告)日:2024-08-09

    申请号:CN202310083626.2

    申请日:2023-02-08

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明提供一种基于测量矩阵的稀疏光声信号深度学习重建方法,构建基于测量矩阵的稀疏光声信号深度学习模型,包括光声成像系统的测量矩阵、深度卷积神经网络和损失函数。基于光声成像模型和系统测量矩阵,数值仿真模拟产生光声波形信号作为训练数据,用于训练深度学习模型。基于仿真模拟环形光声阵列系统,对成像物体进行光声成像,获取一组模拟的稀疏光声测量信号作为测试数据。基于训练好的深度学习模型,对获取的光声测量数据进行重建,恢复出成像物体的初始声压,实现稀疏光声信号的去伪影图像重建。本发明有效地实现了稀疏光声信号到光声图像的去伪影重建,而且在提高稀疏光声信号的重建图像的质量同时,还摆脱了对大量标签数据的依赖。

    集成一体化的光声骨骼成像系统
    58.
    发明公开

    公开(公告)号:CN117883050A

    公开(公告)日:2024-04-16

    申请号:CN202410125692.6

    申请日:2024-01-30

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明提供了一种集成一体化的光声骨骼成像系统,具有这样的特征,包括:多模发射与采集部用于生成超声数据和光声数据,OPO激光光源发射部用于生成激光,双模复合成像部用于向骨组织发射激光并采集对应的光声模拟信号,向骨组织发射聚焦超声波并采集对应的超声模拟信号,数据交换与传输部用于将超声数据和光声数据进行数据组包合并,并传输给扫描控制与图像重建部,扫描控制与图像重建部用于根据用户输入的检查指令生成第一控制指令和第二控制指令,并根据超声数据和光声数据进行图像处理得到超声‑光声融合图像。总之,本方法能够生成高质量的骨骼组织的超声‑光声融合图像。

    背散射超声骨质诊断系统

    公开(公告)号:CN105796131B

    公开(公告)日:2023-10-13

    申请号:CN201610337700.9

    申请日:2016-05-22

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属于医疗仪器技术领域,具体涉及一种背散射超声骨质诊断系统。该系统由多路电源模块、高压脉冲发射电路、高压隔离电路、模拟前端电路、模数转换电路、FPGA芯片、ARM处理器、LCD显示器和超声探头构成。ARM处理器通过高速总线与FPGA进行通信,由FPGA控制其它模块的工作;ARM处理器从FPGA获取采集到的背散射信号后,采用解调滤波器恢复波形,再对整体波形进行时频分析处理并计算本发明提出的功率谱偏移参数,进而对骨质状况进行诊断。系统的发射电路具有强大的驱动能力,能够输出持续的脉冲调制波形,大大提高了背散射信号的信噪比。本发明仅使用一个超声探头实现对骨质的超声诊断,具有小型化和集成化的特点。

    一种基于全波反演的超声松质骨成像方法及系统

    公开(公告)号:CN116725575A

    公开(公告)日:2023-09-12

    申请号:CN202310708259.0

    申请日:2023-06-15

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明涉及骨成像技术领域,提供一种基于全波反演的超声松质骨成像方法,包括:S1:设置待成像骨仿体模型,发射超声脉冲信号,记录穿过模型的超声脉冲信号,并采样为模拟实验波场信号;S2:建立仿真波场,设置初始声速模型,作为当前声速模型;S3:基于当前声速模型,对仿真波场进行正演,沿着超声脉冲信号的传播方向进行增量的正演波场信号的外推,完成一轮发射‑接收后,记录仿真波场信号;S4:构建损失函数,利用共轭梯度法求解损失函数,更新当前声速模型;S5:判断损失函数是否收敛,若收敛输出当前声速模型。实现对骨及其微结构的高分辨率超声成像,满足对精度要求较高的骨骼医疗与诊断方面的需求。

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