نام پژوهشگر: علی محلوجی فر

طراحی واحد پزشکی از راه دور در ساختار مدیریت بحران منطقه ای
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس 1388
  دینا زیادلو   علی محلوجی فر

یکی از اساسی ترین نیازهای کشورهای در حال توسعه ارائه خدمات بهداشتی و درمانی در حوادث و شرایط اورژانس است.منازعات انسانی ،خشکسالی ها،حوادث طبیعی(سیل،زلزله و طوفان)،جنگها و هجوم تروریسم می توانند به سرعت سبب مرگ یا یک فاجعه بزرگ شوند. در این بین مدیریت بحران با برنامه ریزی مناسب می توان جامعه را برای پیشگیری ،آمادگی ،امداد و بازسازی مهیا نماید. با توجه به اینکه کشور ما از لحاظ بعد ژئوتکنیکی ،بر روی کمربند زلزله واقع گردیده ومکررا"در معرض وقوع زمین لرزه های مخرب است،در این تحقیق برای اولین بار در کشور با استفاده از تکنولوژی پزشکی از راه دور ،مطالعه بر روی سیستمهای مخابراتی راه دور وبررسی ساختار مدیریت بحران،در هنگام وقوع حوادث غیرمترقبه ای مانند زلزله در کلان شهری مثل تهران به یک طرح پیشنهادی جهت افزودن واحد پزشکی ازراه دور به ساختار مدیریت بحران منطقه ای موجود رسیدیم. در این تحقیق کلیه تجهیزات پزشکی ،سیستمهای ویدئوکنفرانس،تجهیزات مخابراتی و نیز بکارگیری فنآوری اطلاعات در هر سه مرحله قبل ازبحران،حین بحران وبعد از آن بصورت یک بسته آورده شده است که قابلیت استفاده جهت راه اندازی در یک سازمان را دارد.در عین حال یک چیدمان برای برقراری ارتباط در منطقه حادثه دیده طراحی نمودیم و با بررسی کامل تجهیزات مخابراتی موجود در ایران بلوتوث را برای ارتباط لپ تاپ،دوربین و میکروفن گروه امداد و نجات و تجهیزات مجهز به g802.11 رابرای ارتباط گروه تریاژ جهت ارسال علایم حیاتی بیمار به سرور محلی و نیز از آمبولانس به بیمارستان سیار پیشنهاد دادیم.پیش بینی تجهیزات مخابراتی wimaxجهت پوشش دهی کل منطقه حادثه دیده در نقاط امن قبل از وقوع برای تبادل اطلاعات در زمان حوادث غیر مترقبه و ایجاد ارتباط ماهواره ای جهت انتقال اطلاعات بیمار از بیمارستان سیار به مرجع به صورت معماری سلسله مراتبی نیز به عنوان لایه های بالایی این ساختار پیشنهاد شد. بکارگیری سرویس پزشکی از راه دور در ساختار مدیریت بحران نشان داد بهره گیری از مشاوره های متخصصین که در محل حادثه نیستند،کاهش خطاهای پزشکی وکاهش انتقال بیماران به مناطق دیگر را به همراه خواهد داشت.علاوه بر این افزایش آمادگی تیمهای پزشکی در بیمارستان سیار قبل از رسیدن بیمار با انتقال اطلاعات بیمار از بطن حادثه به آنجا ، ایستا نمودن وضعیت بیمار با پایش مستمر در درمان سریع تر و صحیح تر بیماران از دیگر مزایای این طرح است. با توجه به اینکه در زمان حوادث غیر مترقبه تیم پزشکی بیشتر از داوطلبین و پرستار می باشند و با کمبود آمبولانس نیز مواجه هستیم لذا این طرح می تواند با پایش مستمر کمک زیادی به نجات جان افراد نماید. در یک مانور بحران زلزله که در یکی از بیمارستانهای تهران برای آزمایش این تحقیق صورت گرفت، در عدم بکارگیری سرویسهای پزشکی از راه دوربرای یک گروه 20نفره از قربانیان حادثه 17 نفربه بیمارستان اعزام شدند و در زمان بکارگیری سیستمهای پزشکی از راه دور از گروه 20 نفره 7 نفر درمحل با ارایه مشاوره معالجه شدند و12 نفر با ارایه مشاوره تخصصی از راه دور و ایستا شدن وضعیت با تجویز دارو و آتل بندی برای اعزام به بیمارستان اماده شدند و با توجه به اینکه اطلاعات بالینی بیمار قبل از رسیدن به محل حادثه برای تیم مستقر در بیمارستان سیار با استفاده از سیستمهای پزشکی از راه دور تله مانیتورینگ،تله رادیو لوژی و ویدیوکنفرانس آمادگی تیم پزشکی 6 دقیقه کاهش یافت که بر اساس زمان طلایی پزشکی دو بار نجات جان یک فرد.

آشکارسازی رگهای خونی در تصاویر شبکیه توسط تبدیل کرولت و عملگرهای مورفولوژی با المانهای چند-ساختاری
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس 1388
  محمد صالح میری   علی محلوجی فر

تصاویر شبکیه در کاربردهای مختلفی قابل استفاده هستند مانند عمل های جراحی قعر چشمی و یا حتی در بازشناسی افراد. همچنین، این تصاویر نقش موثری در تشخیص مراحل اولیه برخی بیماری ها نظیر دیابت بازی می کنند؛ این عمل با مقایسه حالت و شرایط رگ های خونی در طول زمان انجام می-شود. مشخصات ذاتی تصاویر شبکیه به نوعی است که عمل تشخیص رگ های خونی را با دشواری همراه می سازد. در این پایان نامه شیوه جدیدی برای تشخیص موثر رگ های خونی بصورت خودکار ارائه شده است. روش پیشنهادی بدین صورت است که بر اساس قابلیت بالای تبدیل کرولت در نمایش لبه ها، اعمال این تبدیل و اصلاح ضرایب آن با هدف بهبود لبه های تصاویر ، سبب می شود که تصاویر شبکیه ا برای مرحله بخش بندی تصویر بهتر آماده شوند. جهتدار بودن المانهای چند-ساختاری آنها را به ابزاری مناسب برای تشخیص لبه تبدیل می سازد. لذا، عملگرهای مورفولوژی با استفاده از المان های چند-ساختاری با هدف تشخیص لبه های تصاویر شبکیه به تصاویر بهبود یافته اعمال می شود. سپس، عملگرهای مورفولوژی با بازسازی با حفظ ویژگی های لبه در رگهای نازک، زوائد تصویر لبه را حذف می کنند. برای بهبود عملکرد این عملگرها آن ها را با استفاده از المان های چند-ساختاری پیاده سازی می کنیم. در نهایت، یک شیوه آستانه گذاری ساده روی تصویر خروجی مرحله قبل بهمراه آنالیز اجزای بهم پیوسته (cca) و فیلتر طول مشخص می کنند که کدامیک از لبه های باقی مانده مربوط به رگ های خونی است. برای استفاده موثرتر از آنالیز اجزای بهم پیوسته، cca و فیلتر طول را بجای اعمال بر روی کل تصویر بصورت محلی انجام می دهیم. نتایج عملی بر روی یک بانک داده معروف، drive ، نشان داد که رگ های خونی تصاویر شبکیه با اعمال شیوه پیشنهادی بخوبی از پس-زمینه قابل تشخیص هستند.

ارزیابی پیدایش و ترمیم زخمهای فشاری با تلفیق اطلاعات سونوگرافی فرکانس بالا و تصویر بردای اپتیکی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس 1389
  سحر مقیمی   محمد حسین میران بیگی

زخمهای فشاری حالت خاصی از زخمهای مزمن هستند که در اثر وارد آمدن فشار طولانی مدت به نواحی روی بافت استخوان بوجود می آیند. استراتژیهای متعددی برای درمان این زخمها به کار گرفته می شود، لیکن بررسی کیفیت هر یک از این روشها عمدتاً بر پایه معیارهای شهودی استوار است و لذا از دقت و صحت کافی برخوردار نیست. این مساله اتخاذ یک پروتکل درمانی مناسب برای این زخمها را با مشکل مواجه می سازد. هدف از انجام این تحقیق توسعه یک روش غیر تهاجمی، با امکان مقایسه و آنالیز کمی، برای ارزیابی زخمهای فشاری است. در این راستا دو تکنیک تصویر برداری اپتیکی و اولتراسوند فرکانس بالا در کنار یکدیگر به کار گرفته شده اند. فیزیک سیستمهای تصویر برداری اولتراسوند اجازه دست یابی به آندسته پارامترهایی از عمق بافت را می دهد که معرف تغییرات فیزیولوژیک هستند. در حالیکه تصویربرداری اپتیکی امکان ثبت تغییرات ظاهری بافت در طول زمان را محقق می سازد. لذا استفاده همزمان از دو تکنیک تصویر برداری مذکور، اطلاعات مربوط به عمق و سطح بافت را به طور همزمان بدست می دهد. در این تحقیق به منظور کنترل شرایط محیطی و عوامل موثر در روند پیدایش و ترمیم، زخمهای فشاری به صورت مصنوعی در خوکچه های هندی ایجاد شده اند. پس از مرحله ایجاد زخم، در روزهای سوم، هفتم، چهاردهم و بیست و یکم تصاویر اولتراسوند فرکانس بالا و اپتیکی از بافت آسیب دیده اخذ شده اند. از آنجایی که خروجی این سیستمها به صورت تصاویر دیجیتال می باشد، پردازش صحیح این تصاویر نقشی اساسی در دست یابی به ابزار مورد نظر ایفا می کند. لذا پس از انجام مراحل پیش پردازش، ویژگیهایی از هر دو دسته تصاویر استخراج شده است. ویژگیهای استخراج شده از تصاویر اولتراسوند فرکانس بالا معرف تغییرات ایجاد شده در ساختار و شدت اکوها هستند. در عین حال ویژگیهای استخراج شده از تصاویر اپتیکی روی شناسایی تغییرات رنگ سطح پوست، در فرآیند پیدایش و ترمیم زخم تمرکز دارند. با آنالیز آماری ویژگیهای استخراج شده، معنی دار بودن آنها به تناسب با تغییرات شرایط بافت در فرآیند پیدایش و ترمیم زخمهای فشاری بررسی شده است. سپس از ویژگیهای استخراج شده برای آنالیز شرایط بافت استفاده شده است. در مرحله بعد آنالیز نسبی تغییرات بافت با توسعه یک تابع ترمیم محقق شده است. تابع مورد بحث با توجه به ویژگیهای استخراج شده شکل گرفته و پارامترهای آن با استفاده از روش جستجوی الگو بهینه سازی شده است. در کنار آنالیز نسبی بافت، از ویژگیهای استخراج شده برای آموزش طبقه بندهایی (شبکه های عصبی) استفاده شده که خروجی آنها با استفاده از انتگرالهای فازی، برای تشخیص فازهای پیدایش و ترمیم زخم تلفیق شده است. در این تحقیق نشان داده ایم که توابع ترمیم تعریف شده بر اساس هر یک از دو روش تصویر برداری به طور مستقل، در مقایسه بعضی از فازهای پیدایش و ترمیم زخمهای فشاری با مشکلاتی مواجه هستند، حال آنکه توانسته ایم با استفاده از تابع ترمیم متشکل از اطلاعات هر دو روش، به خوبی امکان مقایسه نسبی تغییرات بافت در فازهای مختلف را فراهم آوریم. علاوه بر این نشان داده ایم که با استفاده از اطلاعات دو تکنیک تصویر برداری و مجموعه آموزش دیده متشکل از شبکه های عصبی و انتگرالهای فازی، فازهای مختلف پیدایش و ترمیم زخم را با دقتی مناسب شناسایی کرده ایم. لذا از نتایج بدست آمده می توان نتیجه گیری نمود که دو تکنیک تصویر برداری مورد بحث در راستای دست یابی به هدف این تحقیق مکمل یکدیگر هستند و کاربرد همزمان آنها ضعفهای هر یک از دو روش را جبران می کند. بنابراین می توان از آنها در کنار یکدیگر برای ارزیابی و شناسایی فازهای پیدایش و ترمیم زخمهای فشاری استفاده نمود.

ارائه یک شکل دهنده پرتو وفقی میدان نزدیک و باند پهن برای تصویربرداری اولتراسوند
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس 1389
  بابک محمدزاده اصل   علی محلوجی فر

در سالهای اخیر تکنیک های شکل دهی پرتو وفقی به منظور افزایش کیفیت تصاویر اولتراسوند بکار گرفته شده اند. این روشها به جهت استفاده از اطلاعات محیط و به روز کردن وزنهای اعمالی به المانهای آرایه به صورت لحظه به لحظه، موفقیت زیادی در بهبود رزولوشن تصاویر اولتراسوند داشته اند. مهمترین مشکل شکل دهنده های پرتو وفقی ارائه شده در زمینه تصویربرداری اولتراسوند، که اکثراً بر مبنای شکل دهنده پرتو مینیمم واریانس (mv) طراحی شده اند، این است که این روشها، علیرغم بهبود قابل توجه رزولوشن، توفیق چندانی در بهبود کنتراست تصاویر اولتراسوند ندارند و نیز پیچیدگی محاسباتی بالای این روشها در مقایسه با روشهای غیر وفقی پیاده سازی آنها را در عمل دچار مشکل می کند. در این رساله راهکارهایی را برای حل این دو مشکل اساسی در شکل دهی پرتو وفقی تصاویر اولتراسوند ارائه داده ایم. ما با هدف بهبود کنتراست شکل دهنده پرتو وفقی mv بدون از دست دادن رزولوشن بالای آن در تصویربرداری اولتراسوند، روشی را بر مبنای استفاده از وزندهی وفقی ضریب همگنی سیگنالهای دریافتی توسط آرایه ارائه کردیم و نشان دادیم که اعمال ضریب همگنی به شکل دهنده پرتو mv، با تقویت سیگنالهای همفاز و تضعیف سیگنالهای غیرهمفاز با سیگنال اصلی، باعث افزایش کیفیت تمرکز دهی و کاهش دامنه لوبهای کناری و در نتیجه افزایش کیفیت تصویر اولتراسوند می شود. همچنین یک شکل دهنده پرتو mv بر مبنای فضای بردارهای ویژه برای تصویربرداری اولتراسوند طراحی کردیم که در آن، با نگاشت بردار وزن mv به یک زیرفضای برداری بدست آمده از ساختار فضای بردارهای ویژه ماتریس کواریانس، بردار وزن شکل دهنده پرتو پیشنهادی حاصل می شود. این شکل دهنده پرتو با حفظ سیگنالهای لوب اصلی و کاهش موثر سیگنالهای لوبهای کناری، کنتراست را نسبت به شکل دهنده های پرتو وفقی mv و غیر وفقی تأخیر و حاصلجمع (das) بطور قابل توجهی بهبود می بخشد. این بهبود کنتراست و کاهش دامنه لوبهای کناری همزمان با حفظ رزولوشن بالای شکل دهنده پرتو mv حاصل می شوند. بعلاوه جهت تخمین دقیق تر ماتریس کواریانس سیگنالهای دریافتی توسط آرایه، از میانگین گیری مکانی در دو جهت رو به جلو و رو به عقب استفاده کردیم و نشان دادیم که این تکنیک، با تخمین دقیق تر ماتریس کواریانس، کنتراست تصاویر اولتراسوند را نسبت به شکل دهنده های پرتو das و mv بهبود می دهد و بر خلاف mv، خصوصیات آماری نویز اسپکل زمینه را حفظ می کند. همچنین روش پیشنهادی افت دامنه ایجاد شده در اثر پدیده حذف سیگنال اصلی را تا حدود زیادی جبران می کند و کارایی بهتری نسبت به شکل دهنده پرتو mv ارائه می دهد. در نهایت نشان دادیم که روشهای ارائه شده برای افزایش کنتراست شکل دهنده پرتو mv قابل ترکیب با همدیگر هستند و با ترکیب این روشها یک شکل دهنده پرتو وفقی کارآمد به منظور بهبود همزمان رزولوشن و کنتراست تصاویر اولتراسوند ارائه دادیم که در برابر تغییرات سرعت صوت در محیط تصویربرداری اولتراسوند مقاوم می باشد. روش ارائه شده همزمان با حفظ رزولوشن بالای mv، کنتراست آن را از لحاظ معیارهای نسبت کنتراست (cr) و نسبت کنتراست به نویز (cnr) به ترتیب به میزان db 6/7 و 28% بهبود داده است. این مقادیر، در مقایسه با das به ترتیب db 8/13 و 61% بهبود یافته اند. همچنین در راستای کاهش پیچیدگی محاسباتی شکل دهنده پرتو وفقی mv، که محدودیت بزرگ این روش در مقایسه با شکل دهنده پرتو غیر وفقی das می باشد، روشی را برای تصویربرداری اولتراسوند پزشکی ارائه کرده ایم که، با استفاده از ماتریس کواریانس ساخت یافته، پیچیدگی محاسباتی شکل دهنده پرتو وفقی mv را از (o(l3 به (o(l2 کاهش می دهد، که l طول زیرآرایه مورد استفاده در تخمین ماتریس کواریانس می باشد.

ناحیه بندی بافت مغز در تصاویر تشدید مغناطیسی تانسور انتشار
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس 1389
  مصطفی چرمی   علی محلوجی فر

تصویربرداری تشدید مغناطیسی وزندهی شده انتشار روش جدیدی است که از بافتهای بیولوژیکی ساختارمند بدن انسان همانند ماده سفید مغز به صورت غیرتهاجمی اطلاعات آناتومیکی ارایه می نماید. در میان همه تصاویر بازسازی شده از روی تصاویر تشدید مغناطیسی وزندهی شده انتشار، تصویر تانسور انتشار به دلیل سرعت دریافت بالا و کاربرد کلینیکی از اهمیت بالاتری برخوردار است. به تازگی بخش بندی ساختارهای ماده سفید مغز انسان در چنین تصاویری مورد توجه قرار گرفته است. تعریف مناسب معیار فاصله میان ماتریسهای متقارن معین-مثبت (تانسورهای انتشار) تاثیر مثبت عمیقی روی نتایج بخش بندی تصاویر تانسور انتشار دارد. در این میان، متریک ژئودزیک بهترین معیار فاصله گزارش شده از دید کیفیت نتایج ناحیه بندی حاصله است. ولی مشکل متریک مذکور، هزینه بالای محاسباتی الگوریتم ناحیه بندی نمو سطح آماری پارامتریک توسعه یافته برپایه آن است. هدف اصلی این تحقیق، کاهش هزینه محاسباتی الگوریتم ناحیه بندی نمو سطح آماری پارامتریک با به کارگیری متریک لگاریتمی-اقلیدسی به جای متریک برتر ژئودزیک در چارچوب الگوریتم بخش بندی است. بدین منظور توزیع گوسی و اندازه گرادیان در تصویر تانسور انتشار با متریک لگاریتمی-اقلیدسی ارایه و تعریف شدند. متریک لگاریتمی-اقلیدسی در چارچوب الگوریتم نمو سطح آماری پارامتریک، الگوهای چنبره و مارپیچ در داده سنتز، رشته اعصاب نخاع موش در داده فانتوم بیولوژیکی، و جسم پینه ای ماده سفید مغز انسان در داده واقعی را بهتر از متریکهای اقلیدسی و واگرایی-جی و مشابه با متریک ژئودزیک از پس زمینه جدا نمود. ولی، مزیت متریک لگاریتمی-اقلیدسی نسبت به متریک ژئودزیک، کاهش چشمگیر هزینه محاسباتی الگوریتم ناحیه بندی دست کم به نسبت 30 بود. افزون بر این، نتایج ناحیه بندی الگوریتم نمو سطح آماری پارامتریک با متریک لگاریتمی-اقلیدسی و مقادیر متفاوت همواری سطح ( ) در سه نوع داده سنتز، فانتوم بیولوژیکی، و داده واقعی مغز انسان نشان داد انتخاب بزرگ و یا کوچک کمیت مذکور می تواند نتایج ناحیه بندی را به شدت تحت تاثیر قرار دهد و به ترتیب موجب ناحیه بندی ناکامل و نادقیق ساختار مورد نظر شود. رویهمرفته نتایج کیفی و کمی این بخش از تحقیق نشان داد متریک لگاریتمی-اقلیدسی جایگزین مناسبی برای متریک ژئودزیک در جداسازی ساختار مورد نظر از تصویر تانسور انتشار با الگوریتم نمو سطح آماری پارامتریک است. هدف دیگر ما از تحقیق حاضر، بهبود نتابج کیفی بخش بندی الگوریتم نمو سطح آماری با به کارگیری تخمین چگالی پارزن جهت مدلسازی آماری غیرپارامتریک ناحیه مورد علاقه از تصویر تانسور انتشار است. جهت تحقق این هدف، الگوریتم نمو سطح آماری غیرپارامتریک مورد استفاده در بخش بندی تصاویر بردار مقدار به تصاویر تانسور انتشار گسترش یافت. فرض ما در این قسمت از تحقیق بر پایه عدم دقت کافی تخمین چگالی گوسی در مدلسازی آماری دقیق ناحیه مورد علاقه از تصویر تانسور انتشار با هر نوع متریک انتخابی، اقلیدسی یا ریمانی، استوار بود. نتایج کیفی ما نشان داد تخمین چگالی پارزن با متریک ضعیف اقلیدسی (نتیجه بخش بندی نادرست و ناکامل ساختارهای مورد نظر با این متریک در قسمت نخست تحقیق) در چارچوب الگوریتم نمو سطح آماری غیرپارامتریک به بخش بندی کامل الگوهای چنبره و مارپیچ در داده سنتز و رشته اعصاب نخاع موش در فانتوم بیولوژیکی منجر می شود. از سوی دیگر، مشخص بود امکان بهبود نتیجه کیفی ناحیه بندی رشته اعصاب نخاع موش با متریک لگاریتمی-اقلیدسی در چارچوب الگوریتم نمو سطح آماری غیرپارامتریک وجود ندارد، ولی، نتایج بخشهای نخست (برتری متریکهای ریمانی در چارچوب الگوریتم نمو سطح آماری پارامتریک) و دوم (افزایش کیفیت نتایج ناحیه بندی با متریک اقلیدسی در قالب الگوریتم نمو سطح آماری غیرپارامتریک) تحقیق پیش بینی می کنند متریک لگاریتمی-اقلیدسی در چارچوب الگوریتم نمو سطح آماری غیرپارامتریک قادر به جداسازی دقیقتر ساختار مورد نظر از تصویر تانسور انتشار در داده واقعی مغز انسان نسبت به الگوریتم نمو سطح آماری پارامتریک باشد. رویهمرفته نتایج بخش دوم تحقیق نشان داد مدلسازی آماری، علاوه بر متریک، پارامتر تاثیرگذار در نتایج بخش بندی ساختار مورد نظر از تصویر تانسور انتشار است، به طوری که افزایش دقت در مدلسازی آماری سبب بهبود نتایج ناحیه بندی تصویر تانسور انتشار می گردد. البته، هزینه محاسباتی بالا و تعیین بهینه پارامتر پهنای باند هسته از مشکلات عمده الگوریتم نمو سطح آماری غیرپارامتریک با تخمین چگالی پارزن اقلیدسی و لگاریتمی-اقلیدسی هستند. در انتها، لازم به ذکر است تحقق عددی همه الگوریتمهای ارایه شده در رساله در محیط نرم افزار matlab و با پردازنده 4/2 گیگاهرتز و gb 4 حافظه صورت پذیرفته است.

"بهبود آشکارسازی تومور توسط شبیه سازی تکنیک الاستوگرافی التراسونیک"
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس 1388
  مریم مهدی زاده دستجردی   علی محلوجی فر

چکیده: در این پایان نامه، تکنیک الاستوگرافی بر مبنای آنالیز المان محدود و با استفاده از روابط بین توابع پتانسیل مختلط، جابجایی، استرس و استرین در یک ضایعه و محیط در بردارنده آن که یک نیروی متراکم کننده یکنواخت در راستای یکی از محور های آن بر آن اعمال می شود، مدل سازی می گردد. در ادامه، از نتایج مدل سازی به منظور شبیه سازی تصاویر با سطوح خاکستری از میدان استرین محوری، الاستوگرام ها، از تومورهای مختلف در بافت سینه استفاده می شود. با بررسی الاستوگرام های شبیه سازی شده نتیجه گرفته می شود وجود اختلاف در ضرایب الاستیک و یا به عبارتی دیگر اختلاف در ضرایب برشی آسیب بافتی ایجاد شده و بافت نرم زمینه سبب می شود که ضایعه بافتی و بافت احاطه کننده آن استرین های مختلفی را تجربه نمایند. اختلاف در سطح استرین، اختلاف در سطوح خاکستری را در الاستوگرام به دست آمده ایجاد خواهد کرد و این اختلاف به آشکار سازی تومور توسط تکنیک الاستوگرافی منتهی خواهد شد. در نتیجه، به دلیل وجود اختلاف در ضرایب الاستیک اجزای مختلف از هر بافت نرم، می توان با استفاده از تکنیک الاستوگرافی ساختار های بافت های نرم را نیز تصویر نمود؛ به علاوه، روابط به دست آمده، شبیه سازی دقیق تری از تکنیک الاستوگرافی را در مقایسه با حالتی که دو ضریب الاستیک ثابت مختلف برای ضایعه و محیط احاطه کننده آن در نظر گرفته شود، امکان پذیر می سازد. سپس بر اساس نتایج شبیه سازی، آشکار سازی تومورهای ایجاد شده در بافت نرم توسط تکنیک الاستوگرافی با سایر تکنیک های متداول آشکار سازی تومور مانند سونوگرافی و ماموگرافی مقایسه می شود. نتایج مقایسه نشان می دهد تکنیک الاستوگرافی تکنیکی نوید بخش با قابلیت بالا در ارزیابی ضایعات ایجاد شده در بافت های نرم مختلف مانند بافت سینه می باشد؛ برای نمونه با استفاده از این تکنیک می توان برخی تومور ها در بافت سینه مانند کارسینوم محدود مجرای لنفاوی، که هر سه تکنیک ماموگرافی، سونوگرافی و تشدید مغناطیسی در آشکارسازی آن ناتوان و تنها به کمک عمل نمونه برداری قابل تشخیص می باشد، آشکار سازی نمود. با این وجود، ارزیابی روابط به دست آمده از میدان استرین محوری نشان می دهد تفکیک ضایعات مختلف ایجاد شده در بافت نرم با استفاده از این تکنیک با این محدودیت همراه می باشد که بافت های نرمی که ضرایب الاستیک یا برشی تقریباً برابر دارند، نمی توانند از روی الاستوگرام ها از یکدیگر تفکیک شوند. نتایج تجربی نیز نتیجه تحلیلی به دست آمده را تأیید می نمایند. در فرایند تولید الاستوگرام از بافت نرم لازم است بافت تا حدودی متراکم گردد و این امر ضرایب الاستیک آن را تغییر می دهد. در ادامه، تغییرات ضرایب الاستیک برای یک ضایعه و محیط دربردارنده آن در یک نمونه از بافت نرم و بافت سینه بر مبنای قانون هوک و روابط مدل کننده جابجایی و استرین محوری برای یک ضایعه و محیط دربردارنده آن مدل می شود. درک بهتر ضایعات تصویرشده در الاستوگرام ها و شبیه سازی دقیق تر تکنیک الاستوگرافی تنها با در نظر گرفتن مدل های ارائه شده امکان پذیر می باشد.

بهبود نسبت سیگنال به نویز در تصاویر فراصوت پزشکی با استفاده از تبدیل فوریه کسری
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس 1390
  امیر اخوان بی تقصیر   علی محلوجی فر

یکی از مشکلات مهم تصاویر فراصوت کم بودن نسبت سیگنال به نویز در عمق های زیاد است. در صورتی که در بافت مورد نظر تضعیف وابسته به فرکانس وجود داشته باشد، اهمیت این مسئله دو چندان می شود. به منظور حل مشکل snr، در روش های موجود از تحریک کد شده به همراه فشرده-سازی پالس توسط فیلتر منطبق استفاده شده است. به دلیل مقاومت خوب سیگنال های چرپ خطی در حضور تضعیف موجود در بافت، معمولاً از این شکل موج به منظور تحریک کد شده استفاده می گردد. متأسفانه عملکر فیلتر منطبق حساسیت زیادی به تضعیف وابسته به فرکانس در بافت دارد. به طوری که در حضور این تضعیف، snr در عمق های زیاد به شدت کاهش می یابد. در این تحقیق از تبدیل فوریه کسری به جای فیلتر منطبق برای فشرده سازی پالس استفاده می شود. بهبود snr در تصاویر فراصوت به نمایان تر شدن سیگنال های اکوی دریافتی از عمق های زیاد منجر می شود، بنابراین در این تحقیق از معیار احتمال آشکار سازی سیگنال های اکو به منظور مقایسه این دو روش بر حسب snr استفاده می-گردد. بدین منظور یک آشکارساز سیگنال چرپ با احتمال هشدار اشتباه ثابت در حوزه کسری پیشنهاد داده ایم. در صورتی که از تضعیف وابسته به فرکانس صرف نظر شود، مقایسه نتایج آشکار ساز پیشنهادی با آشکارساز فیلتر منطبق نشان می دهد، احتمال آشکارسازی سیگنال های اکو توسط فیلتر منطبق بیشتر است. ولی در صورتی که در بافت تضعیف وابسته به فرکانس وجود داشته باشد، عملکرد تبدیل فوریه کسری در عمق های زیاد بهتر از فیلتر منطق خواهد شد. این در حالی است که مشکل snr همواره در عمق های زیاد وجود دارد. در تحقیق جاری این نتایج توسط نمایش زمان فرکانس ویگنِر ویل تحلیل شده اند. با مقایسه دو روش فشرده سازی ذکر شده بر حسب قابلیت تفکیک نقاط تفرق ساز نزدیک به هم نشان دادیم که تبدیل فوریه کسری حدود db 15 بیشتر از فیلتر منطبق، دو نقطه تفرق ساز را از یکدیگر جدا می کند. این بهبود در شرایطی به دست می آید که فاصله بین دو نقطه تفرق ساز بگونه ای انتخاب شود که قابلیت تفکیک تبدیل فوریه کسری حدود db 60 باشد. یکی دیگر از کاربرد های آشکار ساز پیشنهادی، جداسازی سیگنال های اکوی متداخل در حوزه زمان است. در این تحقیق با پیاده سازی الگوریتم جداسازی بر روی چهار سیگنال اکوی متداخل، نشان دادیم که تبدیل فوریه کسری قادر است با بیشینه خطای 3/0% سیگنال های اکوی شبیه سازی شده را بازیابی نماید.

فشرده سازی و کاهش اسپکل تصاویر فراصوت پزشکی توسط آستانه گذاری ضرایب کانتورلت
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس 1390
  سید هادی هاشمی   علی محلوجی فر

در این پژوهش روش های مختلف کاهش اسپکل و فشرده سازی تصاویر فراصوت پزشکی بررسی گردیده و روشی برای کاهش اسپکل و فشرده سازی همزمان این تصاویر ارائه شده است. ارتقا کیفیت تصاویر فراصوت پزشکی با استفاده از روش های پردازشی و کاهش حجم آن ها به منظور حل مشکلات آرشیو و انتقال، همواره از چالش های موجود در حوز? پردازش تصاویر پزشکی می باشد. در این تحقیق روش بهبود کاهش اسپکل مبتنی بر تبدیل کانتورلت از طریق کاهش داده های خارج از مرکز بررسی گردیده است. نتایج حاکی از بهبود عملکرد این روش پس از کاهش داده های خارج از مرکز می باشد. سپس روشی برای فشرده سازی و کاهش همزمان اسپکل تصاویر فراصوت پزشکی ارائه شده است. این روش فشرده سازی با اتلاف از تبدیل کانتورلت استفاده کرده و مبتنی بر آستانه گذاری می باشد. بدین ترتیب که آستانه ای با توجه به محتوای اطلاعات تصویر تعیین و بر روی ضرایب کانتورلت اعمال می-شود. این آستانه از میان ضرایب کانتورلت تصویر تعیین می شود. بررسی نتایج حاصل از شبیه سازی این روش بر روی تصاویر مختلف حاکی از عملکرد بهتر روش فشرده سازی ارائه شده در مقایسه با سایر روش ها نظیر spiht از لحاظ معیار psnr می باشد. بدین صورت که در نسبت های فشرده سازی یکسان روش پیشنهادی psnr به مراتب بالاتری حدود 50 dbنسبت به روش تحت مقایسه ارائه می-دهد. از ویژگی های دیگر این الگوریتم امکان کاهش اسپکل تصاویر فراصوت، همزمان با فشرده سازی آن ها می باشد که امکان استفاده از آن در سیستم های انتقال اطلاعات پزشکی را فراهم می کند.

کدینگ سیگنال ecg جهت بهبود فشرده سازی به منظور استفاده در پزشکی از راه دور
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس - دانشکده برق و کامپیوتر 1390
  محسن محمدولییی   علی محلوجی فر

one of the most important goals for increasing recognition and treatment revenue is transmitting vital data to medical care team, more quickly. nowadays, use of new technologies for transmitting data will deploy more and more daily. in this article, for transmitting electrocardiogram, first we code the signal into a suite of codes, then we will use bluetooth technology to transmit data from offset device to target device. signal coding will affect in sending and storing data. this suite of codes that form for the first time in this method, include number and type of extermumes, time of occurring them, samples of signal and etc. we complete the coding, using arithmetic coding. the input of arithmetic coding is the extracted suite of coefficients and the output is arithmetic codes. we use sd-200 serial bluetooth modules produced by sena™ for transmission of coding coefficients. the transmitter send extracted coefficients and receptor receive them and reconstruct the primary signal. for testing and evaluating the method, we use mit–bih arrhythmia database. in our method, when average percentage of root mean square differential (prd) is equal to 6.42%, compression ratio (cr) and cross correlation (cc) is equal to 8.59 and 99.57%, respectively. beside, when prd is about 10.61%, cr and cc is 12.83 and 99.27%, respectively.

استخراج ارتباطات عملکردی و تأثیری در تصاویر fmri بیماریهای انحطاط مغزی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس - دانشکده برق و کامپیوتر 1392
  مهدیه قاسمی   علی محلوجی فر

تصویربرداری تشدید مغناطیسی عملکردی(fmri) با رزولوشن مکانی مناسب یک تکنیک قدرتمند برای مصورسازی فعالیت مغز انسان است. نتایج مطالعات صورت گرفته بر روی دادگان fmri حاکی از آن است که نواحی مجزای آناتومیکی مغز، فعالیت نورونی مشابهی در حالت استراحت از خود نشان می دهند. از این رو در سال های اخیر علاقه فراوانی به بررسی تقابل بین بخشهای مختلف مغز بر مبنای نوسانات خودبخودی سیگنال fmri بین نواحی مختلف مغز در حالت استراحت شکل گرفته است. علاوه بر این، مطالعات fmri حالت استراحت در گروه بیماران مبتلا به اختلالات عصبی، از تغییر شبکه های حالت استراحت مغز حکایت می کند. بیماری پارکینسون (pd) نوعی اختلال سیستم عصبی است که کاهش ترشح دوپامین و تغییرات ارتباطات در ناحیه هسته های قاعده ای از دلایل احتمالی اختلالات حرکتی در آن معرفی شده اند. از آنجا که توسعه مدلهای ارتباطی حالت استراحت می تواند بعنوان ابزار تشخیصی برای ارتباطات غیرطبیعی نواحی مختلف مغز بکار گرفته شود، در این تحقیق با استخراج پارامترهای ارتباطی در بیماری پارکینسون، شبکه ارتباطی مغز در این بیماران در مقایسه با افراد سالم مورد ارزیابی قرار می گیرد. برای آنالیز ارتباطات نواحی مختلف مغز، دو دسته روش آنالیز "ارتباطات عملکردی" و "ارتباطات تأثیری" وجود دارد. با استفاده از روش های آنالیز ارتباطات عملکردی شامل دامنه نوسانات فرکانس پایین(alff)، دامنه نوسانات فرکانس پایین کسری(falff)، همگنی ناحیه-ای(reho)، آنالیز مولفه های مستقل احتمالاتی(pica) و آنالیز همبستگی متقابل(cca) شبکه عملکردی حالت استراحت مغز استخراج شده و با افراد نرمال مقایسه شده است. نتایج مقایسه شبکه های استخراج شده ارتباطات عملکردی نشان می دهد که در بیماران پارکینسونی ارتباطات منفی معناداری بین مخچه و نواحی هسته های قاعده ای برقرار است، درحالیکه این ارتباطات در افراد سالم وجود ندارد. با انتخاب مقادیر alff و reho بعنوان شاخص های درون-ناحیه ای بهمراه شاخص های بین-ناحیه ای cca بعنوان ورودی طبقه بندی کننده، نتایج خوشه بندی بر مبنای متمایزکننده ترین ویژگیها 85% بوده است. نتایج حاکی از آن است که در بیماران پارکینسونی شاخص های بین-ناحیه ای مغز بیشتر از شاخص های درون-ناحیه ای تحت تأثیر قرار می گیرند. از آنجا که ارتباطات عملکردی نمی تواند اطلاعاتی راجع به جهت جریان اطلاعات در شبکه ارتباطی را بدهد، ما برای نخستین بار با استفاده از الگوریتم های ارتباطات تأثیری شامل آنالیز علیتی گرنگر(gca) و تابع انتقال جهتدار (dtf) شبکه ارتباطات تأثیری را در 8 ناحیه درگیر در حرکت استخراج کرده و با محاسبه ویژگیهای توپولوژیکی گراف در شبکه جهتدار(جریان اطلاعات، ضریب خوشه بندی، مدولاتوری و مرکزیت بینابینی)، شبکه افراد بیمار و سالم را مورد مقایسه قرار داده ایم. در شبکه ارتباطات تأثیری افراد سالم یک شبکه محلی متقارن بین نواحی نیمکره چپ و راست وجود دارد که در بیماران دچار اختلال می شود و می تواند عامل مشکلات در شروع حرکت در آنها باشد. در ادامه از آنجا که الگوریتم های ارتباطات عملکردی و تأثیری ارائه شده برای آنالیز حالت استراحت، تنها ارتباطات خطی بین نواحی را بیان می کند، ما در این رساله روشی را بر پایه پارامترهای توزیع تجمعی مشترک به نام مفصل پیشنهاد داده ایم که با انتقال دادگان به فضای توزیع یکنواخت و انتخاب توابع مفصل مختلف، امکان تخمین پارامتر وابستگی غیر خطی بین نواحی نیز فراهم می شود. قابلیت این روش جهت استخراج پارامترهای ارتباطی بهینه و کاملاً حساس در تمایز بیماران و افراد سالم با استفاده از طبقه بندی کننده های lda، svm خطی و رگرسیون منطقی نشان داده شده و بهترین نتیجه مربوط به lda با 89% دقت در طبقه بندی بوده است.

پیاده سازی بلادرنگ تصویرگری فراصوت با تکنیک شکل دهی پرتو وفقی بر اساس پردازش موازی به کمک gpu
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس - دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر 1391
  یاسر فتحی ارطه   علی محلوجی فر

چکیده طی سال های اخیر تحقیقات بسیاری نشان داده اند که استفاده از شکل دهی پرتو وفقی در تصویرگری فراصوت پزشکی، کیفیت تصاویر را به میزان قابل توجهی بهبود بخشیده است. البته این بهبود کیفیت تصاویر، در برابر محاسبات بیشتر و پیچیده تر به دست آمده است. به دنبال این تحقیقات، به دلیل اهمیت زمان-حقیقی بودن تصویرگری فراصوت، تلاش هایی در جهت ارائه الگوریتم هایی با پیچیدگی محاسباتی کمتر و با شرط حفظ کیفیت تصاویر انجام شد. از طرفی طی سال های اخیر شاهد ظهور پردازنده های گرافیکی در حوزه محاسبات و پردازش سریع بوده ایم که گزارش های بسیاری از به کارگیری موفق این پردازنده ها در تسریع الگوریتم هایی که قابلیت موازی سازی دارند، منتشر شده است. در این پژوهش برای پیاده سازی الگوریتم شکل دهی پرتو وفقی در تصویرگری فراصوت پزشکی از پردازنده گرافیکی (gpu) استفاده کردیم. معماری این پردازنده امکان انجام یک دستور روی تعداد زیادی داده را فراهم می کند. با استفاده از قابلیت پردازش موازی gpu و قابلیت موازی سازی الگوریتم شکل دهی پرتو وفقی، ضمن به دست آوردن تصویری با رزولوشن خوب، توانستیم زمان پیاده سازی را به میزان قابل توجهی نسبت به زمان پیاده سازی روی cpu کاهش دهیم. طبق نتایج به دست آمده در این پژوهش، پیاده سازی با استفاده از پردازنده گرافیکی تسریع حدود 70 برابری نسبت به cpu داشته است.

ارائه ترکیب نوین از آرایه مبدل فرا صوت جهت بهبود عملکرد تکنیک فرا صوت تمرکز یافته شدت بالا (hifu)
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس - دانشکده برق و کامپیوتر 1392
  علاء شحود   علی محلوجی فر

فرا صوت تمرکز یافته شدت بالا یک روش درمانی می باشد. این تکنیک در درمان بسیاری بیماری ها، مانند عمل جراحی، درمان تومورها و کاربردهای مدرن برای از بین بردن بافت چربی در بدن استفاده می شود. این تکنیک با استفاده از یک مبدل فراصوت خاص، بدون تاثیر بر روی پوست و یا سلول های بافت سطحی، باعث تمرکز انرژی فراصوت در یک نقطه خاص در بدن می شود. بنابراین، مبدل صوتی نقش مهمی را در این تکنیک ایفا می کند. در این پایان نامه شبیه سازی یک آرایه مبدل جدید بر اساس فرا صوت تمرکز یافته شدت بالا با اعمال چند نقطه کانونی به جای استفاده از یک مبدل با تک نقطه کانونی ارائه شده است. در این پایان نامه برای شبیه سازی درمان حرارتی با امواج فراصوت از نرم افزار focus استفاده شده است. این نرم افزار با سرعت و دقت به محاسبه میدان های فشار تولید شده با مدل بافت های متفاوت می پردازد. تعدادی از مبدل ها به منظور بهبود عملکرد hifu پیشنهاد شده است. همچنین، عوامل موثر در بهبود عملکرد مبدل ها از جمله تعداد عناصر در مبدل، شعاع تمرکز و فرکانس کاری بررسی شده اند. این عوامل تأثیر واضحی در افزایش اندازه ی منطقه کانونی نشان داده است. نتایج نهایی نشان می دهد که اندازه ی منطقه کانونی ناشی از مبدل مرجع با فرکانس کاری 2 مگاهرتز که از یک عنصر تشکیل شده، در حوزه حرارت دارای اندازه 4.3 میلی متر مکعب است. در مقابل آن منطقه کانونی ناشی از مبدل 4 عنصری با فرکانس کاری 3.1 مگا هرتز، 13.2 میلی متر مکعب جای می گیرد. این نتایج در شرایطی بدست آمد که حرارت ناشی از این مبدل برابر با حرارت ناشی از مبدل مرجع 76.9 درجه در نظر گرفته شد. بنابر این استفاده از مبدل پیشنهاد شده در مقایسه با مبدل مرجع، منطقه کانونی را با محدودیت درجه حرارت و شدت آکوستیک مجاز، سه برابر افزایش داده است. در نتیجه آرایه مبدل پیشنهادی در برخی از کاربردهای hifu مانند از بین بردن چربی، با افزایش اندازه ی منطقه کانونی و کاهش زمان درمان، مفید است.

طبقه بندی بیماریهای کبد در تصاویر التراسوند توسط تبدیل کانترلت
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس 1386
  حسین قمر   علی محلوجی فر

چکیده ندارد.

تخمین سن افراد توسط پردازش تصاویر دیجیتال چهره
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس 1387
  علیرضا کشاورز چوبه   علی محلوجی فر

صحت تخمین سن افراد از روی چهره، همچون دیگر سیستمهای تشخیصی به طور عمده، متأثر از نوع ویژگیهای اعمالی به طبقه بند می باشد. به طوریکه با تغییر این ویژگیها، نتایج تخمین سن، تغییر می یابد. کارهای اخیر در زمینه تخمین سن، برای مدل کردن چهره از ترکیب دو مدل شکل و شدت استفاده شده است. از آنجا که مدل شدت به دلیل بهره گیری از مقادیر سطوح خاکستری تصاویر، وابستگی زیادی به شرایط محیطی و تصویربرداری دارد، بنابراین باعث افت عملکرد سیستم تخمین سن می گردد. لذا در این پایان نامه، از ویژگیهای بافتی جدیدی که توسط فیلترهای گابور و تبدیل سنسس اصلاح شده تولید می شوند به جای مقادیر سطوح خاکستری تصاویر استفاده شده است. بر این اساس، سه مدل جدید چهره با نام های: 1) مدل چهره مبتنی بر ساختار 2) مدل چهره مبتنی بر فیلتر گابور و 3) مدل ترکیبی چهره مبتنی بر برترین فیلترهای گابور پیشنهاد شده است. هر یک از این مدلها در کنار طبقه بند شبکه های عصبی، تخمینگرهای پایه ای سن را تشکیل میدهند. بر اساس یک اثبات ریاضی چنانچه تخمینگرهای پایه ای سن، گوناگون در خطا باشند می توان برای بهبود نتایج، سیستم تخمینگر مرکب سنی با استفاده از متوسط برترین تخمینگرهای پایه ای سن ایجاد نمود. استفاده از ویژگیهای بافتی مختلف و بخصوص انتخاب بانک فیلتر گابور بر اساس کمترین همبستگی خطا، عاملی اساسی جهت ایجاد گوناگونی در خطا برای تخمینگرهای پایه ای سن است که در این پایان نامه استفاده شده است. از طرفی این انتخاب در ارائه مدلی ترکیبی از چهره، حائز اهمیت است. بهترین تخمینگر سنی که در این تحقیق ارائه شده است تخمینگر مرکبی است که در آن، از متوسط دو تخمینگر پایه ای سن حاصله از دو مدل پیشنهادی چهره با نامهای 1) مدل ترکیبی چهره مبتنی بر برترین فیلترهای گابور و 2) مدل چهره مبتنی بر ساختار استفاده شده است. میانگین و انحراف معیار خطای مطلق در این روش به ترتیب برابر با 4/94 و 4/74 سال است. این روش، در مقایسه با کلیه روشهای موجود برای تخمین سن، از نقطه نظر میانگین خطای مطلق، برترین روشی است که تاکنون ارائه شده است. در انتها، روشی بر اساس مدل ظاهری چهره و آنالیز تفکیک خطی جهت تشخیص کودکان در تصاویر پیشنهاد شد که دارای بهبود در صحت تشخیص و قابلیت اطمینان نسبت به آخرین کاری است که در این زمینه انجام شده است. آزمایشات نشان می دهد که با بهره گیری از طبقه بند کمترین فاصل? اقلیدسی در فضای یک بعدی ویژگی می توان کودکان و افراد بالغ را به ترتیب با صحت 89% و 90% تشخیص داد.

ترسیم پروفایل توان لنز با استفاده از الگوریتم های پردازش تصویر
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس 1378
  محمدمهدی بلالی مقدم   علی محلوجی فر

فاصله کانونی و توان انکساری لنز از مهمترین پارامترهای مشخصه آن هستند که اندازه گیری دقیق آنها در زمان مناسب در مراکز اپتومتری از اهمیت ویژه ای برخوردار است . در این تحقیق بدنبال روشی هستیم که هدف فوق را تامین نماید. در ابتدا تئوری اصول اولیه مربوط به اپتیک که برای درک مفاهیم ارائه شده ضروری است ، بیان شده و سپس روش های مختلف اندازه گیری فاصله کانونی لنز که به دو نوع کلاسیک و مدرن تقسیم می گردند، بررسی شده اند.

شبیه سازی کامپیوتری مدل تطابق چشم انسان
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس 1378
  مجید خسرویانی   علی محلوجی فر

تطابق و تقارب دو فرآیند مهم در سیستم چشم انسان هستند که بینایی واضح و دوچشمی را ایجاد می کنند. تطابق عبارتست از عملکرد سیستم عصبی حرکتی چشم که قدرت اپتیکی عدسی را طوری تنظیم می کند که برای شیء در هر فاصله ای، تصویری واضح روی شبکیه بوجود آید. تقارب عبارتست از حرکت افقی و چرخشی چشمها در جهات مخالف یکدیگر بمنظور ایجاد تصاویر یکسان روی شبکیه های دو چشم و در نتیجه درک یک شیء واحد توسط مغز. هریک از این سیستم ها دارای کنترل کننده های عصبی برای رساندن میزان خطا به مقدار خطای ماندگار هستند. همچنین این سیستم ها دارای اثرات متقابل روی یکدیگر می باشند. تا کنون مدلهای متفاوتی برای بررسی این فرآیندها ارائه گردیده که عموما بر اساس یک سیستم کنترل با فیدبک منفی پایه گذاری شده و با توجه به رفتار واقعی چشم، و نیز نتایج شبیه سازی های کامپیوتری این مدلها توسعه داده شده اند. تکنیکهای مختلفی نیز جهت بهینه سازی این مدلها بکار گرفته شده اند. در این پروژه مدلهای مختلف ارائه شده برای سیستم های تطابق و تقارب معرفی و بر اساس نتایج شبیه سازی کامپیوتری مورد ارزیابی قرار گرفته اند. از آنجا که تا به حال مدل مناسبی برای شبیه سازی حالت دینامیکی سیستم تطابق ارائه نگردیده، در این پروژه بدین منظور یک مدل دوگانه توسعه و مورد بررسی دقیق و شبیه سازی کامپیوتری قرار گرفته است . نتایج شبیه سازی این مدل تا حد قابل قبولی با نتایج تجربی سازگار می باشند. همچنین شبیه سازی دو ناهنجاری کلینیکی یعنی آمبلیوپی و توسعه نزدیک بینی با کمک مدلسازی ارائه شده که نتایج مطلوبی ببار آورده است .

طراحی و ساخت یک سیستم پالس اکسیمتر دو کاناله کامپیوتری و بررسی اثرات تغییر طول موج
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس 1378
  جواد جوادی مقدم   علی محلوجی فر

محاسبه سریع درصد اشباع اکسیژن در موارد زیادی مانند عمل جراحی قلب باز، بیماران بخش های مراقبت ویژه، کنترل روند بیهوشی و ... از اهمیت بسیار زیادی برخوردار می باشد. ضربان قلب نیز از پارامترهایی است که در موارد فوق دارای اهمیت خاص می باشد.در این پایان نامه ابتدا اصول اولیه و نیز چندین روش موجود برای محاسبه درصد اشباع اکسیژن و الگوریتم های موجود برای تحقیق تکنیک پالس اکسیمتری توضیح داده می شود. سپس ضمن بررسی طول موج های بکار رفته در پالس اکسیمتری، انواع پالس اکسیمترهای موجود و مزایا و معایت آنها بررسی و سیستمی طراحی و ساخته شده که در آن برای هر بیمار از دو پروب با چهار طول موج مختلف استفاده می شود. منابع نوری با طول موج های ‏‎940nm‎‏ و ‏‎660nm‎‏ در یک پروب و ‏‎660nm‎‏ و ‏‎850nm‎‏ در پروب دیگر تعبیه شده است. طریقه روشن شدن منابع نوری نیز به این ترتیب است که ابتدا منبع مادون قرمز ‏‎940nm‎‏ از پروب اول بهمراه قرمز ‏‎660nm‎‏ از پروب دوم روشن شده و کلیه محاسبات برای درصد اشباع های اکسیژن بالا توسط این دو طول موج انجام می شود. در صورت پایین آمدن درصد اشباع اکسیژن، بصورت اتوماتیک از دو طول موج دیگر بهمراه فرمول های محاسباتی مربوطه استفاده می شود. سیستم طراحی وساخته شده بهمراه نرم افزار آن بطور کامل توضیح داده شده و در پایان با توجه به نتایج بدست آمده پیشنهاداتی برای ادامه کار ارائه گردیده است.

تدوین مجموعه آزمایشی جهت ارزیابی سیستم سنگ شکن
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس 1380
  علیرضا کردی   علی محلوجی فر

در این پایان نامه ابتدا استانداردهای مربوط به میدان سنگ شکن کلیه مورد مطالعه قرار گرفته و مجموعه مدونی برای این منظور ارائه می گردد . برای اجرای آزمایشاتی که بتوان با آنها دستگاه سنگ شکن را مورد مطالعه قرار داد به یک سری وسایل جانبی نیاز است. این وسایل عبارتند از : هیدروفن ، تغییر دهنده موقعیت هیدروفن ، کارت ورودی - خروجی ( مجهز به مبدل آنالوگ به دیجیتال و درگاه ورودی و خروجی ) تانک آب و یک رایانه. همچنین برای دستیابی به هدف مطرح شده نیاز به یک نرم افزار می باشد که بتواند مدیریت وسایل جانبی را بر عهده گرفته و اطلاعات بدست آمده را ثبت کرده و در انتها نمایش دهد.در این مرحله به علت در اختیار نبودن وسایل جانبی تنها روی نرم افزار آن کار شده است و در نهایت تلاش صورت گرفته تا نرم افزار تهیه شده که با زبان دلفی نوشته شده با هر نوع وسایل جانبی که خریداری شود قابل استفاده باشد. این برنامه پارامترهایی را که در استاندارد برای میدان اکوستیک مورد نظر هستند در تک تک نقاط بدست می آورد. امکان نمایش منحنی هر یک از پارامترها در محورهایی که توسط استاندارد تعریف شده است در این نرم افزار وجود دارد کانتور شدت در هر سطح عمود بر محور دستگاه و نیز در راستای محور ‏‎x_z‎‏ قابل نمایش است و همچنین شدتهای تعریف شده برای وسایل التراسونیک و نیز انرژی میدان اکوستیک را در سطحی که در استاندارد سطح تمرکز نامیده شده است محاسبه می کند.

شبیه سازی تکنیک بیومتری جهت تحلیل سیستم اپتیکی چشم
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس 1380
  رضا ابراهیم پور   علی محلوجی فر

هدف از انجام پروژه طراحی یک بسته نرم افزاری ، جهت شبیه سازی کامپیوتری تصویربرداری التراسوند از چشم به نام ‏‎biosim‎‏ می باشد. در این بسته نرم افزاری که تحت محیط نرم افزار ‏‎delphi 5‎‏ طراحی شده ، مدل اپتیکی مناسبی برای چشم جهت تعریف آن بعنوان نمونه تحت مطالعه در تکنیک بیومتری ارائه می گردد. نرم افزار ، فواصل اپتیکی اندازه گیری شده از مدل چشم توسط تصویربرداری التراسوند، از جمله عمق محفظه قدامی، ضخامت عدسی و عمق محفظه خلفی را محاسبه و نتایج را نمایش می دهد. بعد از بررسی و پیاده سازی چند فیلتر از جمله فیلتر پائین گذر ‏‎elliptic‎‏ از نوع‏‎iip‎‏ ، فیلتر پائین گذر ‏‎chebyshev typeii‎‏ از نوع ‏‎iip‎‏ ، فیلتر هیلبرت قابل پیاده سازی ، یک فیلتر پیشنهادی و فیلتر هیلبرت ایده آل و ....، تصویر شبیه سازی شده ‏‎a-mode‎‏ چشم که در واقع پوش آشکارسازی شده توسط فیلتر هیلبرت ایده آل برای سیگنال دریافتی توسط پراب و همچنین تصویر ‏‎b-mode‎‏ چشم، قابل مشاهده می باشد.