基于差异进化算法的医学图像配准方法

基于互信息的医学图像配准是一种目标函数的优化问题,但传统优化方法往往由于目标函数收敛到局部极值而导致错误的结果.该文将差异进化算法引入到医学图像配准中,利用其收敛特性避免互信息测度优化陷入局部极值,实现了多模态医学图像的配准.实验数据表明,以互信息测度为目标函数的医学图像仿射配准中,差异进化算法优于Powell算法和模拟退火算法.     

基于自适应网格点弹性变换的血管减影提取方法

针对患者在两次扫描之间出现的位移现象和局部变换以及造影后血管CT亮度接近骨骼组织等问题,提出了基于自适应网格的B样条弹性配准减影方法.该方法通过配准CT血管造影(Computed Tomography Angiography,CTA)扫描和CT扫描影像,将其通过非刚性变换映射到相同的空间中,由CT血管造影影像减掉CT影像,得到造影后的血管.该方法解决了两次扫描之间出现的局部变换的问题,有效地改善了减影结果,消除了直接减影留下的骨骼残留和血管过减影等现象,可以较好地满足临床应用需求.     

三维重建及3D打印技术在肺部外科手术中的应用

因肺部CT图像的三维重建在医学影像分析领域需求较大且难度较高,单独使用一种分割算法的去噪声效果不理想,故提出了将总变分模型与模糊C-均值聚类方法相结合,对CT数据进行分割去噪的方法。将分割后的图像导入自主研发的三维重建软件TM_MIS,它以VTK工具包为基础,使用MC算法和光线投影法对平滑去噪后的CT图像进行三维重建,得到三维虚拟模型。再用3D打印生成肺部血管及病灶的3D模型,代替传统的医生查看CT片的方法,为术前方案的制定及手术过程的模拟提供了更加科学的依据。实验表明,将肺部CT数据通过总变分模型进行去噪平滑,再结合模糊C-均值聚类方法进行分割得到的图像更加清晰,重建后的模型效果更理想。     

多传感器数据融合及其在图像信息处理中的应用

随着图像信息的日益复杂,单独的某种算法或单信道的图像信息已不能满足高精度的图像识别任务的需要,多传感器数据融合技术在图像信息处理中得到越来越广泛的应用。介绍了数据融合的三种主要方法,从图像信息融合的基本流程、图像配准和图像融合的层次三方面进行了综述,在此基础上分析了多传感器图像信息融合领域的研究热点和发展趋势。     

CT用于非人体目标几何体的三维重建

当被扫描物体存在镂空、遮挡和狭小空间时,需要大量图像拍摄或激光扫描工作;利用三维点云构建三角网格时,需要大量人工交互操作,且三维面绘制容易丢失特征信息。为解决上述问题,提出了采用CT对非人体目标几何体进行三维重建,再用体绘制进行显示的方法。基于医用CT对瓷器、陶器、木器和青铜器等材质的工艺品进行三维扫描,直接基于体绘制算法进行三维显示,同时提取CT图像轮廓点实现面绘制建模。结果表明,CT扫描重建精度高、体绘制效果好且人工工作量小、速度快。因此CT扫描及体绘制在非人体目标的三维重建中具有可行性,并且可以提高效率和精度。     

角点检测技术的研究

角点是图像的重要局部特征,通过处理图像的角点可大大减少图像处理过程中的计算量.角点检测在图像特征提取、图像配准、超分辨率重建等方面都有重要的应用;根据实现方法不同可将角点检测的方法分为三大类.指出角点检测技术的研究和发展方向.     

改进的Harris角点特征匹配算法在多镜头视频测井中的应用研究

图像拼接技术就是将若干张有重叠区域的图像按照一定的匹配原则配准,最后拼接成无缝的高分辨率的图像的技术。在侧向多镜头复合成像视频测井中,设备获取的井壁图像是一组等距序列图像,由多个镜头获取的序列图像需要进行图像的分割、去噪、畸变、拼接和融合处理,才能生成井下某一位置井壁的360°全景图。为了得到精准的拼接图像,本文提出了一种改进的Harris角点检测算法,完成图像的精确匹配,最后采用渐入渐出法实现了共同区域的平滑过渡,实现了图像的无缝拼接。     

横波成像的病灶分割深度学习算法研究

病灶分割的精度直接影响基本治疗,采用超声波横波弹性成像的深度学习算法,设计了病灶分割深度学习模型对病灶图像进行分割,该模型由编码器块、循环块和最后双解码器块组成.实验结果表明,与现有图像分割方法相比,该方法对合成的和不可见的真实体模数据具有更好的弹性图像重建效果,不但可以在弹性图像重建的同时进行包含分割,而且分割精度比...     

基于非下采样Contourlet变换的自适应医学图像融合算法

提出一种多模态医学图像融合算法.用非下采样contourlet变换(non-subsampled contourlet transform,NSCT)将已配准的源图像进行分解,得到低频子带和多层高频子带,然后在各子带中将NSCT系数进行融合.对于低频子带,根据其特性制定规则融合区域能量、互信息、信息熵;对于高频子带,则依据改进的拉普拉斯能量和融合规则,用遗传算法自动优化其待定参数.将融合后的高、低频子带进行NSCT逆变换即可得到融合图像.对灰度和彩色医学图像进行的实验表明,与其他方法相比,用该算法得到的融合图像包含更丰富的纹理信息,视觉效果较好.     

改进的Snake算法在颅脑CT图像分割中的应用

尝试用一种改进的Snake算法创建模型,自动分割CT头颅断层图像的脑组织和脑脊液,用于后期辅助医生对患病部位的诊断和治疗,为临床提供更方便的工具。考虑到脑部CT图像和相邻的骨组织灰度差异较大,利用改进Snake算法对CT头颅图像进行自动分割,将分割的脑组织图像与专业医学影像医生手工分割的CT脑组织图像做对比,发现这种改进的Snake算法分割的CT颅脑图像从轮廓外形、灰度均值和方差值都和专业医生手工分割的CT颅脑图像非常接近,表明这种改进的Snake算法分割CT颅脑图像是可行的。     

边界轮廓特征的多分辨率弹性配准

提出一种基于边界轮廓的多分辨率弹性配准方法.首先用C-V(Chan-Vese)模型提取人脑图像的边界轮廓.接着使用模拟退火方法结合B样条插值函数来配准边界轮廓点集,在退火过程中通过使用多分辨率策略,在获得精细边界轮廓的同时加快了配准速度.最后利用B样条插值函数完成图像配准.实验结果表明,该算法在保证与同类算法相同精度的前提下,实现了快速弹性配准.     

印鉴自动识别系统中图像处理与 识别的方法 研究

采用基于边缘二值图的区域内灰度变换算法，提高印鉴图像局部灰度的对比度，从而防止了印鉴图像局部灰度过线使信息大量丢失的现象；提出了封闭凸多边形图像的提取方法－种子扩散浮置实体算法，解决了将待验印鉴图像从背景噪声中提取出来的问题；提出用重心点和中心点计算偏差角度，解决了待验印鉴与预留印鉴对齐的问题，并以内差和外差的概念，判断印鉴的真伪。     

二元溴化物系中间化合物的形成规律

在由原子键参数(z/r)_M、X_M'、I_M及I_M'张成的多维空间中,能形成和不能形成MBr-M'Br₂系中间化合物的样本点分布在不同的区域.利用超多面体模型描述了能形成MBr-M'Br₂系中间化合物的样本点在多维空间中分布区域的边界.在此基础上预报并验证了RbBr-CaBr₂和CsBr-CaBr₂这两个熔盐体系可形成中间化合物.     

基于二抽取的多结构元素并行复合形态滤波器

提出了一种基于二抽取的多结构元素并行组合滤波器.该滤波器采用多结构元素构成基于复合数学形态学的低通滤波器.在不增大结构元素宽度的情况下,通过二抽取方法降低信号的采样率来提高其低通能力,根据一次滤波效果调整信号的采样率进行二次滤波,并采用插值重构的方法恢复到原始信号的采样频率.这种结构的数学形态学滤波器能有效的滤除掉多种类型和不同频带范围内的噪声.仿真结果表明了这种滤波器的有效性.     

基于正交矩混合不变量的离焦模糊图像配准

摘要： 针对同时遭受离焦模糊退化和几何形变的图像,提出一种基于Legendre正交矩不变量的图像配准方法.采用Harris特征点探测算法提取图像特征点,然后构造Legendre正交矩的模糊和几何混合不变量作为衡量尺度以获得特征点的对应关系,通过该对应关系估计形变参数完成配准过程. 实验结果表明该方法能有效解决该类形变图像的配准问题,与其他方法相比能获得更准确的结果.     

应用图像测量技术在线检测印刷套色偏差

讨论基于图像分析技术的图像测量系统各组成部分的设计和分析,通过图像处理实现二维几何量的在线测量,并且应用于印刷套色检测系统,实现套色偏差的实时检测与控制.     

结合模糊熵和遗传算法的双阈值图像分割

在火炮身管弯曲度测量系统中,为了能从光靶图像中同时提取标定图案和激光光斑,提出了一种双阈值图像分割方法. 基于模糊数学理论和最大模糊熵判据,把光靶图像中的像素灰度级分为黑、灰和亮3 个模糊子集,用于畸变校正的标定图案的像素灰度级隶属于黑模糊子集,用于测量的激光光斑的像素灰度级隶属于亮模糊子集.使用改进的模糊指数熵作为分类判据,提高了分类准确性. 通过遗传算法确定模糊熵参数的最优组合,降低了计算复杂度,并且最大模糊熵判据仅含有4 个模糊熵参数,减小了搜索空间. 针对光靶图像进行了双阈值分割实验,并与最大类间方差双阈值法、模拟退火模糊熵法和使用未改进的模糊指数熵的遗传模糊熵法进行了比较. 实验结果表明,所提方法能自动而有效地选取双阈值,且分割效果优于其他3 种双阈值分割方法.     

分形多孔介质中的热传导

采用有限容积法分析了分形多孔介质中的热传导过程,计算中发现分形结构中的导热规律非常复杂,基质与孔隙之间存在着很强的相互换热,当不考虑孔隙气体中的导热时,所构造的随机Sierpinski地毯上导热率与基质率(基质百分含量)大多呈指数关系,这与Archie定律的结果是一致的.     

基于CT图像的肝癌计算机辅助诊断

根据肝癌病灶的特征用计算机辅助CT图像诊断肝癌,达到辅助放射科医生诊断的目的.采用Snake算法提取肝脏组织,对已分割出的肝脏做相应的预处理后,通过选择合适的算法提取兴趣区,对比CT图像动脉期和静脉期或者平衡期的兴趣区以及提取兴趣区后剩余肝脏区域的灰度均值,对造影后典型肝癌进行判断.用自动化处理,对做过造影增强的腹部CT图片肝癌病例做初步筛选.结果表明,符合典型肝癌CT图片序列的病例89.5%可以被计算机自动筛选出来,为计算机辅助诊断提供了重要依据.     

基于心理声学模型数字音频水印算法

提出了一种将心理声学模型和小波变换、离散余弦变换相结合的数字音频水印算法,根据人耳听觉系统的掩蔽效应,计算载体音频信号的掩蔽阈值.为了消除图像水印的像素相关性,首先对水印图像进行置乱,以增强水印信号的安全性.然后将水印信号嵌入到小波变换近似分量的DCT变换域中,嵌入强度由掩蔽阈值自适应控制.仿真实验结果表明：该算法隐藏水印具有很强的不可感知性;叠加了水印的音频信号对数据压缩、加噪、重新采样、重新量化、低通滤波等常用的音频信号处理技术具有很好的鲁棒性.