基于冗余表达的CT图像中金属伪影校正

针对CT图像中存在的金属伪影,提出了一种新的基于冗余表达的校正方法.首先分割出CT图像中的金属区域,将其投影得到金属投影区域;然后从原始投影数据中去除金属投影区域部分的投影数据;最后利用冗余表达的算法恢复金属部分的投影数据,经过滤波反投影后,重建出校正后的图像.校正结果显示,本方法对含有多块金属模体的重建图像的金属伪影有较好的校正效果.     

基于共轭梯度的工业 CT 图像重建

为了保证不完全投影数据的重建图像质量,通过共轭梯度法对工业CT图像进行重建.通过对模拟数据和实际工件断层扫描数据进行图像重建,估计了算法的有效性.结果表明,与最速下降法相比,此算法适用于不完全投影数据的图像重建,在保证重建图像拟合度的同时,大大提高了重建速度.     

CT投影变换理论及其在圆轨道锥束重建中的应用

为了精确地获得计算机断层成像(CT)图像重建所需的平行束X射线投影,提出了CT投影变换理论,得到了一种精确地由锥束投影计算平行束投影的算法.该算法可以适用于任意形式的扫描轨道.在此基础上,分别提出了针对完整物体和物体感兴趣区域进行CT投影变换的投影数据完备性条件.将CT投影变换方法应用于圆轨道CT图像重建,有效地改善了FDK算法的重建结果,特别是在远离扫描轨道的平面内,改进后的重建图像CT值更加接近真实值.数值模拟实验证明了上述CT投影变换理论和方法的有效性.     

小波包变换在正电子发射断层扫描仪图像重建中的应用

在对常用的计算机断层图像重建方法-解析法深入研究的基础上,将小波包技术应用于断层图像重建,提出了基于小波包变换的多尺度断层图像重建框架。该方法能够直接从投影数据的多尺度表达中计算出目标多尺度表达系数,可在提取重建图像多分辨信息的同时,保留传统滤波反投影法的简便性和有效性,计算机仿真模型和临床正电子发射断层扫描仪投影数据的重建结果表明,该方法和滤波反投影方法相比,在不增加计算量的基础上,能够对任意不同频段的信号进行较为精确的重建,可以满足临床上识别重建图像不同特征的需求。     

一种射束硬化伪影校正方法

提出了一种医用CT图像射束硬化伪影校正后处理算法。CT扫描机扫描得到的投影数据重建CT图像,对此图像进行分割,得到仅包含高密度物质的图像。分别对原始图像和高密度物质图像进行投影,并对投影数据进行校正。使用校正后的投影数据进行图像重建,得到包含校正信息的校正图像。对原始CT图像,使用校正图像进行CT值校正,得到校正后的CT图像。通过实验,验证了该后处理校正算法的有效性和稳定性。     

有限视角投影数据的计算机断层成像

分析了有限视角投影数据的特点以及对图像重建所带来的影响。以滤波－反投影方法为基础，进行频域插值和迭代重建以改善不完全投影数据的图像重建结果；并用代数重建法（ＡＲＴ）进行图像建。结果表明，对于有限视角投影数据，迭代法比直接变换法有更好的效果。     

基于OPED的有限角投影数据快速重建算法

针对Radon投影的计算机断层(Computer Tomography,CT)重建问题,提出了一种新的基于单位圆上正交展开法(Orthogonal Polynomial Expansions on the Disk,OPED)的有限角投影数据快速重建算法。该算法通过求解缺失投影与已知数据分别对应的正弦变换数据集之间所满足的线性方程组,得到完备数据正弦变换数据集的近似值,之后运用快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)及线性插值算法提高重建速度从而缩短重建时间。分别推导了单、双边投影数据缺失时的快速重建算法并给出了重建结果,实验结果证明,该方法能够有效提高重建效率。     

圆轨道XCT图像重建的EM算法研究与实现

X射线CT(XCT)是一门用来获取观测物体断层图像的技术,它广泛地应用于医疗诊断和工业无损检测等领域。但目前常用于CT重建的滤波反投影算法易受噪声和伪影的影响,降低了图像质量,为了抑制图像伪影与噪声,本文应用统计迭代的方法进行XCT重建。我们将最大似然估计(MLE)理论推广到XCT,基于投影数据统计模型,实现了期望最大化(EM)算法在圆轨道XCT中的应用。最后,对计算机模拟数据与X射线扫描实际数据分别进行了实验,实验结果表明该方法有效可行,重建图像清晰准确。     

基于投影修正和POCS的图像超分辨率重建

针对超分辨重建技术中传统POCS图像重建算法存在的Gibbs效应问题,提出一种采用投影修正机制抑制Gibbs效应的图像超分辨率重建算法.首先针对初始图像采用方向差分方法获得图像的边缘约束算子;随后在每一次的迭代重建过程中,结合前后重建结果的差值和边缘约束算子设计投影修正算子,并对残差阈值和点扩散函数分别进行修正,从而获得修正后的数据一致性投影过程;最后利用修正的投影过程获得最终重建图像.试验结果表明:改进算法具有较好的峰值信噪比,并且有效抑制了Gibbs效应,具有较好的应用前景.     

改进的多层螺旋CT线性插值算法

线性插值是多层螺旋CT的基础重建算法之一,基本原理是搜寻重建平面上下2组投影数据进行插值,而搜寻数据及计算权重函数过程会大大降低重建效率。该文提出了一种改进的适用于一定螺距范围的线性插值算法,以4层螺旋CT为例,给出了不同探测器排投影数据的权重函数,可直接用于插值计算,从而提高重建效率。通过模拟三维Shepp-Logan头部模型投影数据,验证了该算法的重建效果和适用范围。结果表明:该算法在中小螺距范围内重建效果好,图像还原能力高,在保证重建图像质量的同时,拥有较大的体积覆盖率,可用于需要快速重建的情况。     

激光光斑定位的多圆拟合算法的研究

介绍了用于提取激光光斑参数的曲面拟舍和圆拟合算法，在圆拟合算法的基础上提出了新的多圆拟合算法，在不同的噪声水平下比较了曲面拟合算法和多圆拟合算法所能够达到的精度。研究结果表明，多圆拟合算法具有更好的抗噪声性能，除了可以检测光斑中心外，多圆拟合算法还可以检测其半径达到亚像素级的光斑，所以能够广泛地应用在光学测量系统之中。     

基于神经网络的降质图像恢复

以基于离散Hopfield神经网络的图像恢复模型为基础,研究基于神经网络解决降质图像恢复问题. 从Toeplitz循环矩阵和模拟退火算法等二个方面对该算法进行改进,使时间复杂度和空间复杂度大大降低,同时提高了图像的恢复效果. 实验表明,改进算法对于降质图像恢复是有效的,比传统的逆滤波、维纳滤波方法具有更好的峰值信噪比.     

应用于图像融合中的多尺度对比度调制法

利用金辽塔结构,将输入的多通道图像在不同频段上进行分解,得到待融合图像的对比度金字塔,然后对比度金字塔的相应级上进行相行相互调制,得到融合图像的对比度金字塔,最后利用金字塔算法恢复出融合图像。实验了基于调制原理和对比度金字塔的多尺度对比度调制融合算法。     

融合结构特征的增强型FCM图像分割算法

为了使基于模糊C均值(FCM)聚类的图像分割算法对复杂图像更具适用性,将图像结构特征融合到增强型FCM算法.首先,对原始图像进行均值滤波,将滤波结果与原始图像进行线性叠加形成新的输入图像.其次,采用二维Gabor滤波函数提取新的输入图像的纹理结构特征,以此代替灰度特征来衡量节点间的相似性.最后,采用一种改进的节点间距离度量公式来计算图像中节点与聚类中心点的差异.仿真结果表明,对结构复杂的图像所提算法获得了更加精确的分割结果.     

基于离散多小波变换的遥感图像融合方法

以不同分辨率的遥感图像为对象,基于Chui—Lian（CL）离散多小波变换的特性,提出了一种新的图像融合方法．该方法将两幅不同的源图像分别进行预处理和多小波分解得到各个分解图像,然后对分解图像分别采用基于区域特征的融合方法,得到混合的分解系数,通过多小波重构和后处理算法从而获得融合图像．该方法能够为图像融合提供一种比传统的小波变换更加精确的融合方法．实验结果证明采用这种方法可以得到更好的融合效果,不仅能够完好地显示源图像各自的信息,而且能更好地将源图像的细节融合在一起．     

基于缝雕刻的图像重定向算法

图像重定向算法利用人对图像内容的感知差异进行非均匀的图像缩放,以适应新的显示需求.本文提出了一种基于缝雕刻的图像重定向算法.它利用每条seam上像素的累加能量和最大能量构造混合能量模型,使算法既能够利用人眼对梯度信息的敏感性,又可以减少复杂纹理背景对seam提取的干扰.实验结果显示,相比其他几种算法,本文算法可以更好地保护图像中视觉关注对象的边缘轮廓结构,处理后的图像不仅视觉效果更好,与原图的相似性距离也更小.     

彩色图像的边缘检测

彩色图像的边缘检测算法有很多,但检测结果仍存在细节丢失、抗噪性差的问题。本文提出一种新的彩色图像的边缘检测算法。首先,在RGB空间下,采用矢量梯度算法,分别在三个通道中求出像素的梯度值。然后,采用自适应双阈值算法,对梯度值进行判断,筛选出图像的边缘点。最后,只采用筛选后的边缘点的信息,构造新的模糊矩阵的隶属函数,从而形成新的模糊算法。利用该算法,检测出最终的图像边缘信息。实验证明,该算法得到的图像检测结果,不仅对比度高、边缘连续、细节保存完整,而且具有较强的抗噪性。     

基于改进 FA 算法与不完全 Beta 函数的图像增强技术

针对传统计算机在复杂图像信息分析以及后期处理不达预期的问题,提出了利用改进原始的萤火虫算法 (FA)在不完全 Beta 函数上动态寻优调整灰度曲线的光电图像增强新策略。 新策略主要从算法角度出发改进传统 FA 算法,针对原有的吸引度容易造成局部最优等问题引入新吸引度公式、针对算法陷入局部震荡添加自扰动和克 服陷入局部最优的迭代检测环节,改进完成的新算法(Firefly Algorithm Growth,FAG)结合非完全 Beta 函数动态寻 找最优值下的图像灰度曲线。 将改进的 FAG 与 FA 新老算法在四种常见基准函数上进行对比实验测试他们的性 能,结果显示改良 FAG 算法在性能上更优;在改良 FAG 结合非完全 Beta 与 FA 结合非完全 Beta 增强同一图像的 实验中加入直方图算法增强图像作为对照组,综合结果显示改进后的新策略更胜一筹。 综合结果显示群智能算法 在结合图像处理手段来达到图像增强的目的上具有很好的应用价值,新策略在低对比度条件下的光电图像实现了 有效的增强。     

一种改进的图像边缘检测算法

边缘检测是图像处理中重要的处理技术,在经典Prewitt算子基础上,介绍一种改进算法.该算法检测八个方向的图像边缘,利用图像梯度模、边缘点的相关性及约束性确定图像边缘,具有图像边缘定位准确、抗干扰能力强等特点.     

基于空间自适应正则化的超分辨率重建算法

针对模糊图像的复原问题,从正则化技术克服问题病态性的思想出发,研究了一种有效的超分辨率重建算法。该算法充分考虑了图像的局部特性,引入了空间自适应加权矩阵,采用全局正则化参数与局部正则化参数矩阵相结合的方法,弥补了传统正则化方法所带来的正则化误差以及噪声放大误差。实验结果表明,该算法能够有效地减少重建误差,保护图像的细节信息。