60周年
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成果類別 科專研發
產出年度 106
計畫名稱 組織成像與影像品質開發
技術類別
搭配推廣專利
技術現況敘述 微波影像系統於醫學上之應用其主要之瓶頸與限制在於系統頻率對於解析度以及穿透深度之影響，在人體組織方面，系統頻率越高所造成影像之解析度越高，但也同時造成穿透深度之下降而影響其可行性；反之，為了穿透人體組織之一定厚度，其必然會犧牲一定之影像解析度而影響醫學上對適應症或各種應用之輔助判斷，亦會因為影像之模糊性而造成後續處理不易並進而影響某些量化因子之產出。有鑑於此，本計劃預計對經過硬體平台掃描後得出之 S 參數 (Amplitude, Phase) 進行數據處理以及數值分析，並根據其產出可量化比較之判斷因子，並對微波影像做出輔助性之判讀。 由於本微波影像平台於接收天線掃描面上之不同位置點可收到不同之 S 參數，而結合同類型之數筆量測數據後，可將其資料結構視為一高階張量 (Higher-Order Tensor)，在此利用各種前處理以及高階奇異值分解 (Higher-Order Singular Value Decomposition, HOSVD) 之方式來對原資料進行高階張量之拆解 (如 Tucker Decomposition, Canonical Polyadic Decomposition)。 奇異值分解在數據處理中的主要應用為主成分分析 (PCA)，數據集之特徵值 (即為 SVD 中之奇異值) 按照重要性排列，降維與低秩近似之過程即是捨棄不重要之特徵向量，而剩下的特徵向量張成空間為降維後的空間，因此奇異值往往對應著矩陣或張量中隱含的重要信息，且重要性和奇異值大小成正比。例如，每個矩陣都可以表示為一系列秩一矩陣之和，而奇異值則衡量了這些秩一矩陣對於原矩陣之權重。因此，藉由此方式對特定資料集合做拆解，以便找出相對數量少卻富含重要資訊的要素組成新資料集合，並以其結果來近似原有之資料集合，達到數據資料壓縮或是減少雜訊與降噪之作用，並進一步得知數據裡包含之重要隱含訊息或特徵因子。
技術規格 微波頻段：1~40 GHz 輸入數值：散射參數 (每一散射參數包含相位值與振幅值) 可分析參數：(1) 量值 (Amplitude), (2) 相位 (Phase) 單次可處理之散射參數：>2500個 輸出數值：單一切面之分布值 訊號演算種類：HOSVD, HOG+SVM 可分析特徵參數：(1) Projection, (2) Angle,(3) Squard Norm
可移轉技術名稱(中) 微波散射參數訊號演算與分類技術
可移轉技術名稱(英) Classification of Microwave Scattering Data
可應用範圍 本技術主要用於評估各式臨床微波醫學影像與診斷設備其散射參數之演算分析與生理狀態之偵測分類，可應用範圍包含非游離輻射訊號分析、非游離輻射安全性檢測設備建立、以及相關生物組織評估與性能驗證軟體分析技術之開發。
市場(產品/服務)潛力預估 微波成像系統以及其散射參數訊號演算與分類技術主要由金屬中心主導開發，結合學校、醫療團隊與廠商進行合作分工。目的為建構醫學專業團隊，負責提供臨床醫學影像、臨床需求與臨床測試、敏感度與差異性評估，確保系統之可行性。而在連結學界研究量能方面，如天線性能量測與電磁模擬、組織微波介電分析、微波假體、醫學影像處理分析等皆有其布局發展之潛力。在整合國內外先進技術方面，可發展微波電場影像重建技術，並導入系統以期獲得更完善功能。其中金屬中心進行各項軟硬體模組與系統臨床應用開發，評估微波影像於各種臨床適應症之成像特性，加速微波成像成像平台以及其周邊評估量測系統之產出效率。
所需之主要軟硬體設備 (1) Microwave NDE system (2) High-performance computing (HPC) system (3) Software (GUI Interface)
總聯絡窗口 金屬工業研究發展中心 羅政副組長 
Tel: 07-3513121轉2366, Fax: 07-3534062
E-mail ：judylo@mail.mirdc.org.tw
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更新日期：108-03-18　/　維護單位：系統管理者
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