基于自适应比特分配的SAR复图像频域压缩算法

研究合成孔径雷达(SAR)复图像数据的虚实部压缩算法,针对SAR复图像数据的统计特性,提出一种自适应比特分配的改进算法。首先在频域对SAR复图像数据进行自适应加权预处理,然后由香农率失真定理结合拉格朗日乘子法,推导了基于方差的块自适应虚实部最优比特分配公式,给出了整个压缩算法的流程图。根据流程图进行了多次压缩实验,并分析了算法的压缩性能。最后将改进算法与传统算法进行比较,验证了改进算法具有更优的幅度保持和相位保持的特点。     

医学超声动态图像实时通信系统

介绍了一种医学超声动态图像微小失真实时通信系统,该系统的超声图像编码采用了逐帧的分区压缩技术,发送机以DSPs处理板为核心,实现超声动态图像的采集,压缩和实时传递,接收机以PC机组成,实现图像数据接收和图像解压,重建,临床试用表明,重建的图像有非常好的解析性和实时性。     

BP神经网络重建医学电阻抗图像

医学电阻抗成像是一个复杂的非线性问题,图像重建算法直接影响图像质量.传统的BP神经网络算法存在训练速度慢且易陷于局部极小等特点,将BP神经网络应用于拟合称电阻抗图像的输出特性,其图象质量得到明显的改善.     

光声成像技术及其医学应用进展

光声成像技术是一种具有广泛应用前景的无损生物医学成像技术,其结合了纯光学成像高选择特性和纯超声成像中深穿透特性的优点,克服了光在组织中的高散射限制,实现了对活体深层组织的高分辨、高对比度成像．近年,光声成像技术得到了飞速发展,从技术层面到应用层面都在不断突破．文中将阐述光声成像技术的基本原理,介绍各种光声成像方法模式的发展现状,总结光声成像技术的优点并展望其在生物医学领域的应用前景及面临的挑战．     

非聚焦式医学光声成像算法

以光声效应为基础,诠释了基于非聚焦式超声换能器探测模式的光声成像技术,着重讨论目前该领域主要的成像算法,包括逆三维Radon变换、滤波反投影算法、P变换算法等.     

马口铁激光焊接质量的实时光-声监测

针对激光小孔效应焊过程中等离子体辐射出特征光并伴随特征声的现象,提出了采用光声信号联合实时监测激光焊接质量的方案.分析了等离子体辐射光谱和等离子体波声谱,研究了待征光、声信号的变化规律,发现光、声信号强度与工艺参数及焊接质量间有良好的对应关系.据此研制成光-声联合监测试验装置,可用于马口铁激光焊接的实时监测.     

人工智能在医学CT图像重建中的研究进展

计算机断层扫描成像(CT)是临床医学中广泛使用的一种医学图像,它可以清晰地可视化人体内部精细结构细节。在临床操作中,为防止患者暴露在高辐射X射线束下引起组织受损,通常最小化X射线以获得CT图像,但会导致成像质量严重下降。为解决上述矛盾,如何重建出符合临床需求的CT图像是国内外研究者广泛关注的、具有挑战性的难点问题。随着人工智能领域深度学习技术的蓬勃发展,在大数据驱动下,利用深度学习技术来提升CT重建质量成为当前研究热点。本文分析了CT图像重建机理;总结了现有重建模型并梳理了重建方法的优劣势,根据深度学习方法的成像过程,将现有方法分为4大类,并依次介绍4类方法的基本思想,总结了重建方法优缺点;归纳了目前公开的公共数据集以及增加训练样本方法,并对损失函数的多样性进行对比分析;讨论了该新兴领域目前仍然存在的问题,展望了后续研究中需要解决的关键问题,以便于相关研究人员了解CT重建领域的研究现状,促进该领域的长足发展。     

小血管医学图像的增强与实时提取

利用一种新的非线性各向异性反应扩散血管图像增强方法,对小血管图像增强后,再采用快速推进算法及融合区域信息的速度函数对小血管自动提取.该方法能够有效地增强血管的一致性取向结构及血管与背景之间的边界,并能很好地滤除噪声.借助高效的快速推进方法求解曲线进化方程,为提高算法的实时性,在数值求解中同时采用多初始化策略.实验结果表明,利用该方法可以实时地提取6~7级肺部小血管分枝.     

用频域分析最佳阈值的方法进行超声医学图像分割

超声图像的分割问题是超声图像分析和理解中的一大难题.由于超声图像背景较暗,光照不均的特点,传统的分割方法在超声图像中不能得到很好的分割效果,本文在频域范围基于相位的相关性讨论图像的最佳阈值,通过选取适合超声图像的参数获得最佳阈值并对其进行自动分割,实验证明,针对超声图像,本文的方法优于传统的在灰度域讨论最佳阈值的方法.     

基于光流场模型的医学图像配准

基于最大化互信息的配准方法因其复杂性高而不能满足临床的实时性要求;基于光流场模型的图像配准方法计算简单快速,但已有的采用光流场进行配准的方法都直接采用原始的Horn模型,该模型简单地采用速度场的模作为光滑性约束,而导致配准过程不能保持图像的不连续性,使得图像严重模糊以致无法应用,该模型还存在不能处理大位移的问题.为了能在配准过程中尽可能地保持图像特征,采用了Lucas等人提出的窗口化光流场模型,通过选用小的窗口减轻对图像造成的模糊;对于大位移问题,可以采用金字塔结构来有效处理.实验结果证明,Lucas光流场模型应用于医学图像配准能够得到较准确的配准结果,具有很高的运行效率.     

基于光流场模型的医学图像配准

基于最大化互信息的配准方法因其复杂性高而不能满足临床的实时性要求；基于光流场模型的图像配准方法计算简单快速，但已有的采用光流场进行配准的方法都直接采用原始的Horn模型，该模型简单地采用速度场的模作为光滑性约束，而导致配准过程不能保持图像的不连续性，使得图像严重模糊以致无法应用，该模型还存在不能处理大位移的问题．为了能在配准过程中尽可能地保持图像特征，采用了Lucas等人提出的窗口化光流场模型，通过选用小的窗口减轻对图像造成的模糊；对于大位移问题，可以采用金字塔结构来有效处理．实验结果证明，Lucas光流场模型应用于医学图像配准能够得到较准确的配准结果，具有很高的运行效率．     

基于体素的医学图像三维表面模型重建

三维表面模型重建是将CT和MRI等医疗影像设备获得的二维图像重建成三维立体表面显示图像的过程·重点研究了其重建算法的具体实现:在建模上采用了基于体素的三维物体体积重建;在显示上提出了基于Ray Casting的三维物体二维直接显示技术·所以,和传统采用三角面拟合的方法相比,具有图像重建过程无需生成中间数据,无需进行3D物体的边界检测等优点,同时该算法并行性好,易于采用硬件方法实现加速·     

固体光声效应研究

材料在低强度激光照射下产生光声效应的主要机理是热弹膨胀［１］．激光强度较高时,照射到固体材料表面,会产生蒸发、光击穿,从而产生等离子体．作者在文［２］的基础上,从理论上研究了被蒸发的物质以一定的上升速度离开固体材料表面时所产生的反冲压力作用,以及在这...     

利用Mach-Zehnder点衍射干涉仪的激光复振幅实时重建方法

在充分利用Mach-Zehnder自参考干涉系统无需设置专门参考光优点的基础上,提出一种激光复振幅实时重建方法.在参考臂和测试臂上分别设置放大倍率为s且互为倒置的望远镜系统,使得经针孔滤波、准直后的参考光被放大s²倍形成波前与振幅(或强度)皆近似于一个平面的理想参考光.研究表明:利用傅里叶分析法从干涉图中便可直接重建待测激光复振幅分布,具有结构简单和测量快速的优点.基于该系统分别对静态和动态输出光场进行复振幅重建实验,并由此求得相应的M²因子,从而验证该方法在复杂光场光束质量实时检测的可行性.     

图像实时匹配算法的研究

在图像制导末段应用图像相关匹配技术,可以起到稳定瞄准点的作用.用软件实现实时相关匹配具有灵活、可靠的特点.可根据目标及背景的不同置入不同的相关参数,以达到最佳的匹配性能.本文利用1K参考图像,4K搜索图像,通过采取优化搜索路径等措施,用TMS320C25高速处理芯片实现了SSDA算法,在40ms内能完成一幅4K多灰度图像的搜索,并给出位置误差。     

复小波的亚像元图像重建及去噪方法

通过对亚像元理论的分析，对两帧错半个像元的遥感图像进行复小波插值，引入基于层间的小波自适应阈值方法去除噪声，并通过重构得到更高分辨率的遥感图像，同时，算法对遥感图像的复原效果好于常用的方法。     

光声光谱技术中斩光频率对光声信号影响的研究

利用低温光声光谱检测系统,对相对光声信号幅值随斩波器斩光频率的变化进行研究分析,同时,对低温情况下(液氮)两者间的关系也进行探索。     

基于Marching Cubes算法的多层医学图像重建实现

为了进一步增强医学三维图像的可视性,研究了用于医学三维图像重建的Marching Cubes算法,采用了双曲线渐进方法来消除其等值面连接的二义性,使用八叉树数据结构减少多层图像重建的冗余计算.在VS2005平台上,对CT医学图像序列,利用OPENGL图形库实现了基于这些方法的多层医学三维图像重建.实验结果表明:基于MC算法的多层医学图像重建比单层重建能给医生提供更多的可视化信息,具有一定的临床优势.