中文摘要：

本研究的主要内容是从周期性的图象序列信息中同时估计心脏的运动和材料模型参数。心脏的力学研究是假设心脏运动信息为测量数据，来对材料属性进行研究，而基于图象的心脏运动跟踪分析则使用固定的数学或者力学模型做为约束条件，来求解心脏的应力应变场。而实际的情况是，一方面从图象中得到的观测数据存在噪声；另一方面对于具体的研究对象而言，我们只知道材料模型参数的先验数据。我们的研究是把心脏的动力学微分方程与有限元方法相结合，图像观测数据作为测量，把材料模型参数如杨式模量作为随机变量，通过鲁棒性的滤波器对心脏的位移场和材料模型参数进行同时估计求解，并由此计算心脏的应力应变场。该研究把心脏力学研究领域和基于图象的心脏运动分析领域结合起来，对于揭示心脏的心理和病理机制具有重要意义。

结论摘要：

本研究的主要内容是从图象序列信息中同时估计心脏的运动参数和心脏组织材料特性参数。面临的主要科学问题有图像分割、有限元计算模型建立和鲁棒估计算法实现。在心脏图像分割方面，首次提出了自由网格粒子理论求解偏微分方程的策略，建立了一套适合心脏图像分割的算法；在有限元模型计算方面，建立含有心肌纤维方向和横截方向弹性模量差异的有限元模型。我们在国际上首先提出了基于H无穷滤波器的心脏的运动和材料模型联合估计识别的设想，并成功进行了实现，引起广泛关注。最后，我们在国际上首先使用符合心脏特性的主动模型心脏电生理、心脏电、力耦合模型、心脏力学模型（通常成为心脏生命组模型），结合图像数据进行了心脏运动估计初步尝试。这些工作为建立基于生命组模型的心脏信息反演平台奠定了基础。三年来在IEEE CVPR，MICCAI，IEEE Trans Image Processing, IEEE Trans Biomedical Eng.,Academic Radiology发表论文10篇。组织IEEE ISBI（2007）心脏图像分析分会，在IEEE EMBC（2005）和IEEE ISBI(2007)上做特邀报告。