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PIV技术在血液流场中的应用研究

曹英

  随着人口老龄化及饮食结构的改变,血管性疾病的发病率逐年增高,严重地影响患者的生活质量甚至危及生命。医学界普遍采用血管移植进行各种旁路搭桥手术以改善血液供应,它是目前外科治疗血管性疾病的重要手段和基本方法。然而,术后的血管内膜增生已成为中、小血管手术后期失败的一个主要原因。现在的研究表明,旁路搭桥术后内膜增生与血流动力学因素有着密切的关系。因此,通过判断血液的流动特征对诊断移植效果起着重要作用。并且这些相应关系的测定对心血管疾病的研究和治疗有着重要的意义。论文重点研究了如何利用粒子图像测速法(PIV)来进行血流流场的研究。并根据血流流场的特点设计了整个测量系统。本文首先表明使用PIV方法研究血液流场是确实可行的,且与激光多普勒技术相比更加方便。论文针对现在流行的三种对流场图片进行处理的方法:光流法、模式识别法、模板匹配法分别进行了仿真对比,提出了一种改进的算法。该算法结合了特征跟踪和模板匹配的优点,先对连续两幅图像作特征跟踪找到前一帧图像中各区域的大致速度大小,然后对这两幅图像作模板匹配,其中后一帧图像中的模板匹配的中心根据前面得到的该区域的速度大小移动相应的距离。这样就可以在一个相对小的区域作相关,节约了运算时间,提高了计算效率,同时对相关系数做拟合得到了亚象素精度级的速度。该方法可快速精确的实现速度矢量场的获得。……   
[关键词]:血流流场;粒子图像测速(PIV);特征跟踪;模板匹配
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:重庆大学2004年
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