基于时频变换的超声长骨导波参数检测方法研究

发布时间：2017-10-28 16:05

  本文关键词：基于时频变换的超声长骨导波参数检测方法研究

  更多相关文章： 长骨超声导波 希尔伯特黄变换 S变换 泊松比 特征速度

【摘要】：骨质疏松症作为一种常见的骨质疾病,已严重威胁了人类的健康生活。双能X射线的检测方法常被作为标准,但是该方法忽视了骨的力学特性和骨微结构对骨质的影响。定量超声技术可以有效地诊断骨质疏松症,测量部位一般有松质骨和长骨。长骨的超声导波检测方法不仅测量部位广,易于接受,而且包含了骨结构和特性的全部信息。本文的主要工作如下：1.多模式导波信号合成。根据长骨和钢管的参数特性,建立导波信号的群延迟和传递函数,将激励信号经过传递函数系统得到对应的多模式导波信号。2.AO模式信号拟合。将希尔伯特-黄变换用于钢管仿真信号分析,从各本征模函数的Hilbert谱中提取最大能量点对应的时间、频率坐标,再结合厚度参数实现AO模式信号的拟合。3.长骨泊松比评价。从S变换时频图中得到特征速度参数,并分别研究了特征速度与泊松比、厚度之间的关系,最终证明A1和S0模式的特征速度与泊松比具有良好的线性关系,且受厚度影响不大,可用于监测长骨泊松比的变化,有助于长骨的评价和骨质疾病的全面诊断。4.钢管导波实验信号分析。用该检测方法对钢管导波信号进行处理,验证了方法的可行性。上述工作对超声导波信号分析具有重要意义,为多参数的骨检测提供新的依据,为骨质疏松症等骨质疾病的早期诊断做出一定的贡献。
【关键词】：长骨超声导波 希尔伯特黄变换 S变换 泊松比 特征速度
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R580
【目录】：

• 致谢7-8
• 摘要8-9
• Abstract9-15
• 第一章 绪论15-26
• 1.1 引言15-16
• 1.2 骨骼检测的背景和意义16-18
• 1.2.1 骨质疏松症的现状16-17
• 1.2.2 骨质疏松症的检测方法17-18
• 1.3 超声测量骨骼18-22
• 1.3.1 长骨生理结构19-20
• 1.3.2 超声长骨皮质骨检测20-22
• 1.4 长骨中的超声导波的研究现状22-24
• 1.4.1 长骨中的超声导波的优势22-23
• 1.4.2 长骨中的超声导波的研究现状23-24
• 1.5 本文的主要研究内容24-26
• 第二章 多模式导波信号合成26-31
• 2.1 引言26
• 2.2 超声导波频散系统26-27
• 2.3 多模式导波信号的合成27-30
• 2.4 小结30-31
• 第三章 基于希尔伯特-黄变换的长骨导波信号分析31-40
• 3.1 引言31-32
• 3.2 希尔伯特-黄变换的原理32-34
• 3.2.1 经验模态分解32-33
• 3.2.2 Hilbert变换33-34
• 3.3 仿真信号的处理34-39
• 3.3.1 仿真信号处理流程34
• 3.3.2 仿真信号分析和结果34-39
• 3.4 小结39-40
• 第四章 基于S变换的长骨导波特征速度研究40-52
• 4.1 引言40-41
• 4.2 原理和方法41-43
• 4.2.1 S变换原理41-42
• 4.2.2 特征速度42-43
• 4.3 S变换仿真实验43-50
• 4.3.1 研究泊松比变化的影响43-48
• 4.3.2 研究皮质骨厚度变化的影响48-50
• 4.4 小结50-52
• 第五章 实验52-59
• 5.1 引言52
• 5.2 实验对象52
• 5.3 实验仪器及装置52-55
• 5.4 实验数据处理55-57
• 5.5 实验结果分析57-58
• 5.6 小结58-59
• 第六章 结论和展望59-62
• 6.1 结论59-60
• 6.2 展望60-62
• 参考文献62-67
• 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况67

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本文编号：1108930