基于帧间相关性的乳腺MRI三维分割

针对乳腺磁共振图像序列的肿瘤分割问题,提出一种基于超像素和改进C-V模型的三维全自动分割方法.该方法利用磁共振图像序列的帧间相关性,约束相邻帧图像的分割轮廓.采用超像素算法提取肿瘤的大致轮廓,再用改进的C-V水平集算法对可疑区域边缘进行优化,使其更接近肿瘤的实际边缘.将该方法及3种对比方法应用于89例乳腺MRI序列图像.以手动分割的轮廓为基准,该方法得到的平均重叠率为87.84%,,相比于C-V模型的58.90%,、超像素和水平集结合的76.36%,、K均值+C-V的83.62%,,有明显提升.实验结果表明,该方法的全自动分割结果对于肿瘤起始和终止帧图像具有较高的分割精度.     

基于三阶样条曲线拟合的改进Snake模型在医学超声图像分割中的应用

鉴于医学超声图像所具有的复杂性,采用基于样条曲线拟合的改进Snake模型来实现对心脏超声图像的分割.为了克服传统Snake模型对初始轮廓的依赖性,采用扇形法获得靠近目标边界的初始轮廓点,并且得到的轮廓点是有序点集.能量最小化过程运用贪婪算法来获得图像的特征边缘点,最后采用三阶样条拟合的方法来获得连续的图像边缘.实验结果表明,采用本方法可以获得连续、封闭的边缘曲线,能够较好地将目标从图像中提取出来.     

基于支持度变换的水平集人脸轮廓提取方法

提出了一种新的人脸轮廓提取方法,该方法将水平集与支持度相结合.首先将人脸图像进行支持度变换得到支持度图像,在此基础上,用支持度图像计算几何活动轮廓模型的边缘指示函数,在演化过程中先选取参数较小的边缘指示函数,使得边缘指示函数对眉毛不敏感,演化曲线过眉毛后选取参数较大的边缘指示函数,使得演化正确收敛于人脸轮廓.实验结果表明该方法的人脸轮廓提取效果较好,收敛速度快.     

一种基于主动轮廓模型的图像分割新方法

针对迭代收敛时主动轮廓模型在图像深凹处难以完全收敛且在较高的图像分辨率下收敛速度缓慢的缺陷,提出了一种基于主动轮廓模型的图像分割新方法.本方法结合了多分辨率与梯度向量流概念,首先在原始图像的低分辨率图像上进行轮廓提取,并将提取到的轮廓作为初始轮廓再在高分辨率图像上进行轮廓提取,最终得到原始图像的轮廓.实验结果表明,本方法在图像深凹处收敛效果良好,且极大提升了收敛速度.     

一种层次化的乳腺肿瘤分割方法

超声图像是乳腺癌辅助诊断常用的工具之一.肿瘤分割是乳腺超声图像分析的基础.乳腺超声图像中的灰度不同质性、纹理及形状的多变性等复杂特点使得肿瘤的精确分割较为困难.提出了一种层次化的分割框架.首先将局部灰度聚类假设引入活动轮廓模型作为底层分割模型,对图像进行初始分割;然后提出基于超像素和支持向量机(Support Vector Machine,SVM)的高层分割模型,对初始结果再进行高层分割.在高层分割过程中,首先使用简单线性迭代聚类(Simple Linear Interactive Cluster,SLIC)提取超像素,然后提取超像素的灰度、纹理和局部特征,最后使用SVM进行分类.高层分割模型是基于底层模型的分割结果学习获取的,能够检测到底层模型可能分割错误的区域,与底层模型具有较好的互补性.因此,提出的层次化分割框架具有较好的鲁棒性.在自建乳腺超声数据库上的实验结果证明了提出方法的有效性和鲁棒性.     

MSRM和Snake算法相结合的MRI肿瘤提取

提出一种将最大相似度区域合并(MSRM)算法与Snake算法相结合的新的分割方法,进而提取MR成像中的肿瘤区域。首先使用简单线性迭代聚类(SLIC)算法对图像进行超像素分割,其次使用MSRM算法得到图像肿瘤区域大致边界,最后将该边界作为Snake模型的初始轮廓线,完成对图像的肿瘤提取。实验结果表明,相比于MSRM算法,文中方法能更准确地提取MRI肿瘤区域,且不需要手动选取Snake模型的初始轮廓线。     

基于边缘信息和先验形状的水平集图像分割方法及其在病原菌识别中的应用

研究从多目标图像中自动提取单个目标的图像处理方法.从分析曲线的水平集表示入手,首先探讨了水平集动态轮廓分割和配准模型构建的统计思想和变分方法,然后针对多目标粘连图像的特点,提出了含边缘信息和先验形状的水平集图像分割模型,并将其应用于病原菌的识别.由于引入边缘信息改进对分割的约束,加强了目标边缘对分割轮廓的吸引,同时消除了一些由噪声、阴影和杂质造成的影响.实验表明,改进后的先验形状水平集图像分割方法能直接从多目标粘连图像中提取单个目标,进一步完善了依据显微镜图像识别病原菌的图像处理方法.     

一种改进的Snake模型及其在医学图像分割中的应用

以超声肿瘤图像为例,将改进的Snake模型应用到超声图像的目标轮廓提取中,并取得了较好的效果。首先采用数学形态学方法对图像进行增强预处理,从而提高图像的对比度,将肿瘤区域凸显出来;然后利用改进的Snake模型提取肿瘤的边缘。该方法与传统的轮廓提取方法相比,具有捕获范围广、抗噪性强等特点。实验结果表明,采用该方法可以准确地提取肿瘤区域的轮廓,在临床上具有广泛的应用前景。     

基于局部轮廓曲线的图像配准方法

图像配准是计算机视觉领域的基本问题.提出了一种基于局部轮廓曲线的图像配准方法 .首先,利用图像的最小作用曲面提取从角点出发的局部轮廓曲线,并通过MLSD描述符描述轮廓曲线;其次,对曲线的MLSD特征向量进行傅里叶变换以便于使用轮盘匹配方法实现两幅图像中从角点出发的局部轮廓曲线的配准;然后运用最小二乘法迭代求解局部配准参数;最后,统计局部配准参数直方图获取全局配准参数.实验结果表明：此配准方法有较高精度.     

利用分区处理和水平集算法分割序列三维乳腺MRI

对比增强的磁共振成像技术是检测乳腺肿瘤的新方法,但需处理大量随时间变化的三维影像序列。为了从这种四维影像中分割出乳房组织,该文提出了自动分区域分割方法。先分割乳房与空气,并统计乳房部分的灰度;再分割乳房与胸腔,将前面统计出的乳房灰度作为先验知识设定初始轮廓和特征图像,采用基于阈值区间的三维水平集算法,并将前一时间点的结果作为后一时间点分割的初始轮廓,从而实现自动的四维分割。临床数据实验表明,该方法可有效地分割四维乳腺磁共振影像,且自动化程度和分割准确度均较高。     

融合双边滤波算子的多相水平集图像分割算法

由于乳腺肿瘤超声图像的边界模糊,且灰度异质现象较严重,准确分割出肿瘤区域是一项具有挑战性的工作.针对传统的Chan-Vese模型和局部二值拟合模型(local binary fitting)的分割缺陷,在乳腺肿瘤超声图像的全局和局部能量信息的基础上,结合双边滤波算子,提出一种全局和局部二值拟合模型的多相水平集分割算法.首先,将双边滤波算子作为乳腺肿瘤超声图像的核函数;然后,根据变分法求解表征超声图像结构信息的能量泛函,得到对应的梯度矢量方程;随后,引入多相水平集函数实现病灶区域的多区域细化分割;最后,对乳腺超声图像数据集的分割实验.结果 发现:经过与医生手动标记的肿瘤区域进行对比,分割准确度为94.51％.可见,该模型的准确度较高、误判率较低、鲁棒性较强.     

基于双侧TIC定量特征的乳腺肿瘤良恶性鉴别

基于DCE-MRI提出了一种利用双侧乳腺对称区域的TIC定量特征识别乳腺肿瘤良恶性的方法.使用三维区域生长算法提取乳腺的病灶区,基于病灶区及其对侧乳腺对应的ROI的TIC曲线分别提取29个特征,并定义双侧差异特征参数,经SFFS方法筛选后得到7个有效特征.使用SVM进行特征训练,基于交叉验证方法得到分类结果.本研究随机选取回顾性病例112例(良性67例,恶性45例),得到肿瘤良恶性平均分类准确率为88.39%.实验结果表明:此方法对乳腺肿瘤的良恶性鉴别有较高的准确率,对辅助医生进行乳腺病变组织的良恶性鉴别具有重要价值.     

混合驱动五杆机构轨迹生成及其影响因素研究

应用机构逆运动学分析方法,对混合驱动五杆机构复杂轨迹的生成及其影响因素进行了研究。在对设计的混合驱动五杆机构进行逆运动学分析基础上,确定了机构两原动件驱动电机的速度关系,仿真分析了原动件运动规律和初始位置变化对输出轨迹的影响,并进行了实验研究。将机构实测轨迹与理论轨迹进行比较,验证了混合驱动机构实现任意复杂轨迹的可行性。     

岩体地质结构面粗糙系数的分形估测

介绍了确定岩体地质结构面粗糙系数ＪＲＣ的分形估测方法,讨论了岩体地质结构面轮廓曲线与ＶｏｌＫｏｃｈ曲线的自相似性。分析表明,将Ｂａｒｔｏｎ标准轮廓曲线通过分形维定量化是确定ＪＲＣ值的有效方法,能避免目视产生的误差。     

对称凸轮加工新工艺--"展成法"

详细论述了"展成法"加工凸轮轮廓曲线的原理;介绍了这种方法在对称凸轮轮廓曲线加工中的应用.以及采用"展成法"设计的凸轮加工机床的工艺特点.利用展成法加工对称凸轮精度高,效率高.     

A combined moving mechanism with independent movement in longitudinal direction and transverse direction

To make the detecting robot move on the surface of the finned tubes, a novel combined moving mechanism is developed. The combined moving mechanism is composed of sprocket wheel and drum-like small wheel installed on the chain. It can make the robot move independently in the direction parallel to the tubes and in the direction perpendicular to the tubes. This paper made a detailed discussion on the composition of the combined moving mechanism, the design method of the conjugate outline curve and the circular-arc outline curve of the drum-like small wheel that meshes with the tubes. The error of the circular-arc outline curve is also analyzed.     

复杂曲面工件的数控加工──CA141汽车6102型发动机活塞裙部曲面加工的研究

本文针对CA141汽车6102型发动机活塞裙部曲面的数控加工问题对复杂曲面零件的数控加工问题进行了理论研究和试验研究．使用“三次样条插值法”、“牛顿分段插值法”、“拉哥朗日分段插值法”等数学方法建立了零件加工面的数学模型以及刀具刀尖加工轨迹的数学模型,并进行了误差分析及比较．在理论建模的基础上进行数控切削试验,从而得出一些复杂曲面工件数控加工的结论．     

注塑件局部形状与充模时间和充满时温度场的关系

运用比例，分析了１／８球面用于过渡时与周边几何约束之间的关系，并在此基础上提出了过渡曲面设计的新方法．上述设计注塑过程的工程分析表明：反映局部形状的过渡曲面与充模时间、充满型腔时刻温度场之间存在显著的联系，优美的外部造型对应着较短的充模时间和较均匀的温度场．这意味着对注塑件，优美外部造型与精良内在品质之间存在一种潜在的和谐．     

基于曲线推进的符号距离函数生成方法

目的构造水平集方法中所采用的符号距离函数,以提高曲线演化算法的速度。方法通过对水平集曲线形状的分析,给出了曲线内外点的判断方法,然后以距离等于1为步长推进边界,同时进行邻域最近点扫描,寻找任一网格点在曲线上的最近点,从而给出该点到曲线的距离。结果内外点的判断以及符号距离函数的构造均只需要经过图像的一次扫描即可给出结果,计算复杂度为O(N)。结论数值实验分析结果表明,新的方法计算稳定,比其他方法速度快。     

搭载回流式动力传动系统的PHEV参数优化

针对搭载回流式动力耦合传动系统的插电式混合动力汽车(PHEV,plug-in hybrid electric vehicle),提出了一种参数匹配优化设计方法。建立了整车各个模式下的等效输入功率模型,根据最小等效输入功率原则制定了各驱动模式间的切换规律,并设置控制参数系数对模式切换曲线进行调整。通过MATLAB/SIMULINK构建了整车经济性仿真模型,利用遗传算法对匹配的动力参数和控制参数系数进行了综合优化。仿真结果比较表明:此方法得到的一组参数能有效提升燃油经济性,百公里等效燃油消耗比优化前降低了4.8%。