基于希爾伯特黃變換的超寬帶微波檢測的快速成像方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及超寬帶微波成像，超寬帶無線檢測，生物醫(yī)學檢測設備，微波探測，為能夠簡便快捷地明顯顯示生物信息，本發(fā)明采用的技術方案是，基于希爾伯特黃變換的超寬帶微波檢測的快速成像方法，包括下列步驟：使用天線Ai發(fā)射超寬帶微波信號，其余天線接收來自乳房內部的反射信號，得到含有腫瘤信息的信號與不含腫瘤信息的信號；從所有含有腫瘤信息的信號中減去無腫瘤的信號得到腫瘤響應信號，對所有得到的腫瘤響應信號進行希爾伯特變換，將信號構造為解析信號，然后求取信號的瞬時振幅；對乳房區(qū)域通過共焦成像方法對成像區(qū)域的每一點進行掃描，清晰地得到腫瘤的位置和尺寸信息。本發(fā)明主要應用于醫(yī)療器械的設計制造。
【專利說明】基于希爾伯特黃變換的超寬帶微波檢測的快速成像方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及超寬帶微波成像，超寬帶無線檢測，生物醫(yī)學檢測設備，微波探測，，具體講，涉及基于希爾伯特黃變換的超寬帶微波檢測的快速成像方法。
【背景技術】
[0002]乳腺腫瘤是女性發(fā)病率最高的惡性腫瘤疾病，死亡率居婦女惡性腫瘤死亡率之首。早期乳腺腫瘤的診斷無疑對于提高乳腺病的治療率以及患者的遠期成活率都具有決定性意義。目前常用的早期乳腺癌的檢測方法包括乳腺X線攝影術、超聲波影像技術、計算機斷層掃描、核磁共振成像技術、熱成像檢測等，但諸多方法均存在一定的缺點，如對人體產(chǎn)生輻射傷害、成像對比度低、費用較高等。超寬帶電磁波檢測乳腺癌的原理在于不同生物組織對電磁波的吸收、反射及透射特性不同，使得天線發(fā)射的脈沖信號在乳腺組織中傳播時所產(chǎn)生的電磁場能夠反映惡性組織的豐富信息。同時超寬帶微波信號具有輻射功率低、目標信息攜載量大、提供毫米級定位和檢測成本較低等優(yōu)點，能作為早期乳腺檢測的常規(guī)手段。為了實現(xiàn)上述超寬帶的優(yōu)點，腫瘤成像至關重要。因此有必要開發(fā)適用于乳腺腫瘤檢測的腫瘤快速成像方法。希爾伯特黃變換方法是由華裔科學家黃鍔等對瞬時頻率的概念進行深入研究后提出的一種主要用于非平穩(wěn)信號分析的方法。利用其中的希爾伯特變換可以得到信號的瞬時能量的分布，從而更加快速地得到腫瘤的成像，從而獲得腫瘤的信息以及其它生物信息。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明旨在解決克服現(xiàn)有技術的不足，能夠簡便快捷地明顯顯示生物信息，本發(fā)明采用的技術方案是，基于希爾伯特黃變換的超寬帶微波檢測的快速成像方法，包括下列步驟:`[0004]使用天線Ai發(fā)射超寬帶微波信號，其余天線接收來自乳房內部的反射信號，得到含有腫瘤信息的信號與不含腫瘤信息的信號；
[0005]從所有含有腫瘤信息的信號中減去無腫瘤的信號得到腫瘤響應信號，對所有得到的腫瘤響應信號進行希爾伯特變換，將信號構造為解析信號，然后求取信號的瞬時振幅；
[0006]對乳房區(qū)域通過共焦成像方法對成像區(qū)域的每一點進行掃描，得到乳腺圖像，采用超寬帶微波信號、反射信號，清晰地得到腫瘤的位置和尺寸信息。
[0007]為了更好地得到腫瘤的位置和尺寸，對所接收到的所有信號進行希爾伯特變換，獲得其瞬時振幅，使用這些信號對乳腺進行成像，得到的結果驗證有效性。
[0008]將得到的腫瘤響應信號用V(t)表示，求其希爾伯特變換(t):
【權利要求】
1.一種基于希爾伯特黃變換的超寬帶微波檢測的快速成像方法，其特征是，包括如下步驟: 使用天線Ai發(fā)射超寬帶微波信號，其余天線接收來自乳房內部的反射信號，得到含有腫瘤信息的信號與不含腫瘤信息的信號； 從所有含有腫瘤信息的信號中減去無腫瘤的信號得到腫瘤響應信號，對所有得到的腫瘤響應信號進行希爾伯特變換，將信號構造為解析信號，然后求取信號的瞬時振幅； 對乳房區(qū)域通過共焦成像方法對成像區(qū)域的每一點進行掃描，得到乳腺圖像，采用超寬帶微波信號、反射信號，清晰地得到腫瘤的位置和尺寸信息。
2.如權利要求1所述的基于希爾伯特黃變換的超寬帶微波檢測的快速成像方法，其特征是，為了更好地得到腫瘤的位置和尺寸，對所接收到的所有信號進行希爾伯特變換，獲得其瞬時振幅，使用這些信號對乳腺進行成像，得到的結果驗證有效性。
3.如權利要求1所述的基于希爾伯特黃變換的超寬帶微波檢測的快速成像方法，其特征是，將得到的腫瘤響應信號用V(t)表示，求其希爾伯特變換^ (t):
【文檔編號】A61B5/00GK103799982SQ201410037534
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2014年1月26日 優(yōu)先權日:2014年1月26日
【發(fā)明者】肖夏, 李欽偉 申請人:天津大學