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X-ray phase-sensitive microscope imaging with a grating interferometer:Theory and simulation

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Chinese Physics B 2022年第9期31卷 652-657页

作者：杨杰成朱佩平梁栋郑海荣葛永帅 Research Center for Medical Artificial Intelligence Shenzhen Institute of Advanced TechnologyChinese Academy of SciencesShenzhen 518055China Platform of Advanced Photon Source Technology R&D Laboratory of X-ray Optics and TechnologyBeijing Synchrotron Radiation FacilityInstitute of High Energy PhysicsChinese Academy of SciencesBeijing100049China Beijing Advanced Innovation Center for Imaging Theory and Technology Capital Normal UniversityBeijing 100048China Paul C Lauterbur Research Center for Biomedical Imaging Shenzhen Institute of Advanced TechnologyChinese Academy of SciencesShenzhen 518055China4.Paul C Lauterbur Research Center for Biomedical ImagingShenzhen Institute of Advanced TechnologyChinese Academy of SciencesShenzhen 518055China

A general theoretical framework is presented to explain the formation of the phase signal in an x-ray microscope integrated with a grating interferometer,which simultaneously enables the high spatial resolution imaging and the improved image contrast.By using this theory,several key parameters of phase contrast imaging can be predicted,for instance,the fringe visibility and period,and the conversion condition from the differential phase imaging(DPI)to the phase difference imaging(PDI).Additionally,numerical simulations are performed with certain x-ray optical components and imaging geometry.Comparison with the available experimental measurement[Appl.Phys.Lett.113063105(2018)]demonstrates the accuracy of this developed quantitative analysis method of x-ray phase-sensitive microscope imaging.

关键词： x-ray phase contrast imaging x-ray microscope grating interferometer

基于端到端卷积神经网络的双能CBCT多物质定量成像

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基于端到端卷积神经网络的双能CBCT多物质定量成像

第十七届中国体视学与图像分析学术会议

作者：朱炯滔苏婷杨杰成梁栋葛永帅中国科学院深圳先进技术研究院医学人工智能研究中心中国科学院深圳先进技术研究院劳特伯生物医学成像研究中心

基于X射线平板探测器的锥束CT(CBCT)成像系统在引导介入治疗、放射治疗等医学领域有着广泛的应用。然而传统的CBCT成像系统使用单一能量成像,无法提供不同物质的定量信息,使得其成像性能受到了很大的限制。双能CT(DECT)可以实现定量物... 详细信息

基于X射线平板探测器的锥束CT(CBCT)成像系统在引导介入治疗、放射治疗等医学领域有着广泛的应用。然而传统的CBCT成像系统使用单一能量成像,无法提供不同物质的定量信息,使得其成像性能受到了很大的限制。双能CT(DECT)可以实现定量物质成分识别,增强图像对比度,降低辐射剂量,是近年来的研究热点。而双能CBCT定量成像主要存在两个难点,一是传统算法很难获得高质量和高精度的多物质(>2)图像,二是CBCT定量成像需要消耗巨大的计算资源。为克服以上问题,本研究提出了一种深度卷积神经网络,在不消耗大量计算资源的同时,实现端到端的高精度双能CBCT多物质定量分解。该网络由投影域模块,域变换模块和图像域模块构成。投影域网络与图像域网络采用多层卷积神经网络实现降噪与分解的目的。域变换模块基于解析滤波反投影算法将数据由投影域转换到图像域。网络使用CBCT投影数据作为输入,进而输出三种基物质的定量分布图像。本研究使用数值仿真生成训练数据,并将训练好的网络模型直接用于实验数据处理。实验结果表明,该网络可以在有限的计算资源(8GB GPU)上实现水、氯化钙和碘基物质分解,且具有较高的分解精度(碘溶液与氯化钙溶液定量误差成像。

关键词：双能CBCT 物质分解深度神经网络

来源： cnki会议评论

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软体机器人在医学领域的应用

中国医学物理学杂志 2022年第7期39卷 898-906页

作者：王成军亓杨杰安徽理工大学人工智能学院安徽淮南232001 安徽理工大学机械工程学院安徽淮南232001

软体机器人具有自由度高、适应性强、安全性高等优点,已成为机器人领域的研究热点;且因其采用软材料制成,与人体相容性较好,在医学领域中也具有广泛应用前景。本研究对软体机器人的驱动方式、建模控制、制造方法、变刚度方法等关键技术... 详细信息

软体机器人具有自由度高、适应性强、安全性高等优点,已成为机器人领域的研究热点;且因其采用软材料制成,与人体相容性较好,在医学领域中也具有广泛应用前景。本研究对软体机器人的驱动方式、建模控制、制造方法、变刚度方法等关键技术作了总结与分析;对软体机器人在医学领域如外科手术、康复治疗、药物输送、心脏设备等的典型应用及发展现状进行综述。针对现有医疗软体机器人存在的缺陷,总结出其面临的挑战,并提出对医疗软体机器人的展望。

关键词：软体机器人建模与控制制造技术软体材料

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数字时代语文深度学习的机制与策略探析

中小学数字化教学 2023年第6期 5-9页

作者：申宣成杨杰杭州师范大学人文学院河南省郑州市第二高级中学

基于比格斯课堂系统的3P模式,本文分析了信息技术赋能语文深度学习的主要机理:改进教学反馈,提升活动体验,建构真实情境。以此为基础,建构了信息技术赋能语文深度学习的“三阶段十步骤教学设计框架”,并以写作教学为例,呈现了具体的实... 详细信息

基于比格斯课堂系统的3P模式,本文分析了信息技术赋能语文深度学习的主要机理:改进教学反馈,提升活动体验,建构真实情境。以此为基础,建构了信息技术赋能语文深度学习的“三阶段十步骤教学设计框架”,并以写作教学为例,呈现了具体的实施过程。

关键词：信息技术语文深度学习反馈活动情境

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模块化视角下单品餐饮品牌视觉设计策略研究

美术教育研究 2023年第8期 99-101页

作者：尹成玉杨杰南京林业大学艺术与设计学院

伴随中国消费的转型升级,消费者的需求层次趋于个性化、品牌化,这对单品餐饮提出了全新的挑战。该文以单品餐饮为研究载体,从模块化设计的特征入手,分析单品餐饮市场面临的问题,以提升品牌传播度为目标,探讨单品餐饮空间的品牌视觉设计... 详细信息

伴随中国消费的转型升级,消费者的需求层次趋于个性化、品牌化,这对单品餐饮提出了全新的挑战。该文以单品餐饮为研究载体,从模块化设计的特征入手,分析单品餐饮市场面临的问题,以提升品牌传播度为目标,探讨单品餐饮空间的品牌视觉设计策略,以为消费升级背景下的单品餐饮品牌设计提供有效的设计方法、新颖的思考方式以及适当的理论基础。

关键词：模块化设计单品餐饮品牌环境视觉

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病险水库理论分析研究进展

水科学进展 2014年第1期25卷 148-154页

作者：杨杰郑成成江德军胡德秀陕西省西北旱区生态水利工程省部共建国家重点实验室培育基地陕西西安710048 西安理工大学水利水电学院陕西西安710048

中国病险水库数量庞大,目前国内正有计划分步开展水库除险加固工作,除险加固的理论方法研究已成为当前研究的重要课题。在总结相关研究成果的基础上,将病险水库除险加固的研究分为理论分析方法和加固技术措施两方面,进而从风险分析与安... 详细信息

中国病险水库数量庞大,目前国内正有计划分步开展水库除险加固工作,除险加固的理论方法研究已成为当前研究的重要课题。在总结相关研究成果的基础上,将病险水库除险加固的研究分为理论分析方法和加固技术措施两方面,进而从风险分析与安全评价、结构分析方法以及除险加固效果量化研究三方面阐述了当前研究进展与不足。同时指出,考虑中国病险坝特点和机理的风险分析与安全评价、结构正反分析方法及除险加固效果的量化评价研究是未来病险水库除险加固理论分析研究的重点。

关键词：病险水库水库风险分析安全评价综述

双能CT与差分相位衬度CT定量成像方法比较

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双能CT与差分相位衬度CT定量成像方法比较

第十七届中国体视学与图像分析学术会议

作者：张欣苏婷杨杰成朱炯滔夏冬梅梁栋葛永帅中国科学院深圳先进技术研究院医学人工智能研究中心重庆大学能源与动力工程学院低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室中国科学院深圳先进技术研究院劳特伯生物医学成像研究中心

CT成像技术在常规体检、疾病筛查与诊断、手术前方案制定及术后疗效评估等方面有着广泛的应用。基于X射线吸收成像的双能CT(DECT)可以获得物质的定量图像,具有重要的临床价值。同时,另外一种定量CT成像方法,即差分相位衬度CT成像(DPCT)... 详细信息

CT成像技术在常规体检、疾病筛查与诊断、手术前方案制定及术后疗效评估等方面有着广泛的应用。基于X射线吸收成像的双能CT(DECT)可以获得物质的定量图像,具有重要的临床价值。同时,另外一种定量CT成像方法,即差分相位衬度CT成像(DPCT)在获取软组织中的低对比度信息方面有着出色的成像表现。因此,本研究的主要目的是基于两种成像模态获得的物质的电子密度(ρ)和有效原子序数(Z)图像,对DECT和DPCT定量成像性能进行全面的对比和评价。为实现上述目标,本文通过数值仿真产生三个不同空间分辨率(0.3 mm,0.1 mm和0.03 mm)下的CT模体数据,并使用图像域分解算法得到DECT和DPCT相应的ρ和Z图像。本研究使用图像对比度(CNR)和模型观测器(Channelized Hotelling observer)作为评价指标。结果表明,在低空间分辨率(0.3 mm)下,DECT的定量成像表现要优于DPCT,在超高分辨率(0.03 mm)下,DPCT的成像表现则更好。而当空间分辨率为0.1 mm时,二者定量成像表现接近。总而言之,本文通过比较DECT和DPCT获得的电子密度和有效原子序数图像来评价二者的定量成像表现。研究表明DECT更适用于如临床诊断这样的低空间分辨率成像任务,而DPCT则更适合如显微CT成像这种超高分辨成像任务。

关键词：定量CT成像双能CT 差分相位衬度CT

来源： cnki会议评论

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压裂返排液高效回用处理技术研究与应用

工业水处理 2022年第9期42卷 175-184页

作者：杨杰李静林冬赵成君中国石油西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院四川成都610041 页岩气评价与开采四川省重点实验室四川成都610041

系统分析了四川地区不同页岩气压裂返排液的水质情况,明确了返排液中超出回用水质标准的关键指标,通过室内实验系统研究不同工艺对压裂返排液的处理效果,提出了能适应不同水质返排液的回用处理技术,并在现场开展应用。研究结果表明,返... 详细信息

系统分析了四川地区不同页岩气压裂返排液的水质情况,明确了返排液中超出回用水质标准的关键指标,通过室内实验系统研究不同工艺对压裂返排液的处理效果,提出了能适应不同水质返排液的回用处理技术,并在现场开展应用。研究结果表明,返排液经软化-混凝-絮凝-杀菌处理后出水达到回用水质标准,其最优条件为:升高pH至10,混凝剂投加量(Y_(1))满足Y_(1)=0.46X_(1)+39(X_(1)为混凝前悬浮物浓度),絮凝剂投加量(Y_(2))满足Y_(2)=0.0041X_(2)-0.9(X_(2)为絮凝前悬浮物浓度),杀菌剂投加量、杀菌pH和时间分别为200 mg/L、6和30 min。根据最优条件制造了能自动加药的回用处理装置。应用结果表明,自动加药处理出水水质比手动加药的出水水质更优且能达到回用水质标准,其药剂费比手动加药低35%,自动加药处理出水配成的滑溜水性能优于原水及手动加药处理出水配成的滑溜水性能,且能达到滑溜水性能要求。

关键词：页岩气压裂返排液回用处理

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大河水库右坝肩边坡爆破方案设计研究

水利科学与寒区工程 2023年第12期6卷 109-113页

作者：杨杰文李成贵州省水利水电勘测设计研究院有限公司贵州贵阳550002

本文从右坝肩爆破开挖后炮眼痕迹保留率、开挖轮廓面的平整度、围岩的稳定情况、爆出石块块度与分布等方面对原爆破效果进行分析评价,优化预裂孔的装药结构、适当减少缓冲孔装药量,优化爆破设计网络、采用毫秒段间延迟爆破、控制单响药... 详细信息

本文从右坝肩爆破开挖后炮眼痕迹保留率、开挖轮廓面的平整度、围岩的稳定情况、爆出石块块度与分布等方面对原爆破效果进行分析评价,优化预裂孔的装药结构、适当减少缓冲孔装药量,优化爆破设计网络、采用毫秒段间延迟爆破、控制单响药量等方法,大大提高了爆破壁面平整度,解决了孔间距爆出块石普遍偏小的问题,减少了爆破震动的不利影响。

关键词：边坡爆破方案优化爆破设计网络毫秒段间延迟爆破单响药量