基于CT图像反求技术的人体股骨头修复建模

提出了一种基于CT图像反求技术的髋关节建模和缺损股骨头修复建模的新方法.利用基于模型的分割方法从人体髋关节CT图像中分别提取股骨和髋臼骨轮廓三维点数据,通过对离散点云数据进行规则化处理、精简、分割等,提取目标区域点云数据,最后利用最小二乘法拟合对因病变而发生塌陷的股骨头表面进行修复重建,恢复其健康状态的球面形态特征.利用两例不同程度的股骨头坏死病例进行修复实验,均得到较精确的修复还原效果.该方法不仅可以很好地重构人体髋关节模型、还原缺损股骨头的原始形态,而且可以推广到其他关节或骨组织,为骨科手术的精确定位和生物力学有限元分析提供了理论模型,并为关节假体的个体化快速制造提供了一种有效的方法.     

一种紫色土图像的分割与提取方法

【目的】研究紫色土的图像分割与提取，为将来实现机器视觉识别紫色土打下基础。【方法】利用在RGB颜色空间的像素值分布特点，计算多变量条件概率，通过建立优化模型提取颜色特征值的边界，结合分段函数构建分割测度；然后，使用构建的分割测度建立基于密度峰值思想的优化模型，按照两次迭代差异最小化原则，优化局部分割阈值，从多个局部分割阈值中利用类内方差最小化模型获得优化的分割阈值，实现紫色土的图像分割；最后，以像素四邻域连通标记递归算法标记包含空洞的紫色土区域图像的连通区域以消除分割结果中的背景离散区域。同理，标记背景连通区域以填充紫色土区域图像空洞实现图像中紫色土区域的提取。【结果】计算综合评价指标F1、调整的兰德系数ARI和归一化互信息NMI来评价分割提取的结果。试验表明，提出的方法平均分割准确率达96.01%,97.16%和82.02%；与对比方法比较，提出的算法可以更加准确完整地分割与提取紫色土区域图像，最终实现紫色土图像土壤区域的完整分割。【结论】提出的算法是有效的。     

一种基于DTSVM的遥感图像分割方法

文章针对城市遥感图像的目标分布特点,提出一种基于改进DTSVM的遥感图像分割方法.实验引人样本的聚类特性改善DTSVM模型分类精度,对城市遥感图像中的区域进行语义标注并提取特征,通过训练改进分类模型得到分割结果.实验结果表明,该方法能比较准确地分割出关注语义的目标区域,并有效避免了遥感图像的过分割问题.     

基于相位的C-V模型乳腺超声图像分割方法

为了提高乳腺超声图像分割的准确率,提出了一种基于相位特征的C-V模型超声图像分割方法.首先,采用LOG-Gabor滤波器对超声图像进行6个不同方向的滤波,提取最大能量所对应的相位信息,得到超声图像的相位特征.然后,采用SRAD方法对超声图像降噪,并将降噪后的图像与相位特征点乘,增强图像目标与背景的对比度.最后,运用C-V模型的分割算法识别图像中的目标区域,并采用腐蚀方法使目标区域边缘完整、平滑.实验结果表明,与基于灰度的C-V模型、GAC模型以及基于相位特征的人工神经网络方法相比,利用该方法分割乳腺超声图像,分割的精确度明显提高,达到92.40%.     

基于区域生长和水平集的肝脏提取分割算法

为了克服传统的以单幅图像作为信息来源的水平集模型分割复杂背景图像的局限性,结合区域生长法和水平集方法各自的特点,提出了一种新的由多幅图像信息构建的水平集分割算法模型。在运用水平集方法分割人体腹腔图像前,首先运用本文提出的一种有效的区域生长法在腹腔图像中得到肝脏的粗略分割结果作为先验形状图像。通过先验形状图像在Chan-Vese模型下控制水平集的演化,使活动轮廓的先验形状信息融合到水平集分割算法模型中,同时,利用Li模型在人体腹腔图像中进一步获取肝脏的边缘信息。这种融合多幅图像信息的复合水平集分割算法模型能够充分利用图像信息,有效地描述水平集方法中活动轮廓与目标区域肝脏的关系。通过实验验证,提出的算法模型能够很好地从人体腹腔图像中提取出肝脏区域。     

一种双约束稀疏模型图像修复算法

针对图像处理中需要修复大面积缺损区域的问题,提出一种基于双约束稀疏模型的图像修复算法.该方法首先在已知区域内搜索与待填充目标块相似的样本,将每个样本块都视为一个高维向量,则相似的样本在高维空间中都在目标块的邻域内.假设邻域中的样本处于同一流形上,使用局部线性嵌入方法对未知区域进行估计,然后利用稀疏表示模型得到最终结果.实验结果表明,与传统的基于样本块的修复方法相比较,使用该算法修复后的图像纹理和结构信息更加清晰.     

基于自适应投影的三维人体运动图像智能检测

针对目前采用的方法对三维人体运动图像进行检测时,无法准确获取图像中的目标区域,导致算法存在检测完整度低、检测准确率低、误检率高和检测效率低的问题,提出基于自适应投影的三维人体运动图像智能检测算法。首先构建背景粗提取模型,利用该模型提取三维人体运动图像的背景区域,获取图像的人体运动目标区域;其次采用自适应投影方法提取目标区域的特征,在支持向量机的基础上构建最优分类函数,将目标区域特征输入到最优分类函数中,完成三维人体运动图像的智能检测。实验结果表明,所提算法的检测完整度高、检测准确率高、误检率低、检测效率高。     

一种结合CV与GAC 模型的物体轮廓提取方法

提出一种结合CV模型和GAC模型的方法,通过CV模型中长度项的权值调整,得到图像的两类分割.在此基础上,定义图像新的梯度,让GAC模型在新的梯度值空间搜索,从而得到物体的外部轮廓.在真实彩色图像上的实验结果表明,本算法能够大大改善CV模型在提取目标轮廓时的过分割问题,对物体内部不进行分割,并大大减少物体外部零星的小区域,收敛到目标物体的外部闭合轮廓.     

基于支持向量机的红细胞彩色图像分割算法

针对细胞图像分割中红细胞目标提取和重叠红细胞分割两个难点,提出一种基于支持向量机(SVM)的红细胞彩色图像分割算法,并通过实验对算法进行验证.该算法利用SVM对原始图像进行红细胞提取,把原始细胞分割成红细胞和背景两类目标区域,然后使用改进距离标记的分水岭算法对红细胞区域进行重叠分割.算法选择线性不可分的SVM模型和核函数RBF(C=1,ξi=0.2)时能够较好的分割红细胞彩色图像.     

一种新的基于高斯偏移差分过滤器与方向图的图像分割算法

为了使图像分割算法通用性更强,利用高斯偏移差分过滤器模拟人类视觉机制模型寻找图像中有纹理区域,使用方向图算法界定目标边缘,最终得到图像分割结果.该算法能有效地克服图像背景上的噪声以及前景目标轮廓不明显的缺陷,成功分割提取出图像的前景目标.试验证明,该算法鲁棒性强,具有一定通用性且无需先验知识.     

基于递归特征估计的图像修复算法

针对现有图像修复方法纹理不清晰和结构错乱等问题,提出基于递归特征估计的图像修复模型,此模型基于部分卷积和注意力机制且不需要额外的标签。整体框架分为两个部分,粗修复模块和精修复模块,前者初步修复前景,后者利用递归特征估计递进式地修复缺失区域的边界,不断缩小空洞的面积,这种方式不断加强对缺失区域中央的约束,使得修复结果更加精细。实验表明,与其他经典的方法相比,此结构提高了图像修复的性能,其定性和定量分析均表现最优。     

一种保持边缘线的图像修补技术

图像修补是对图像损毁区域进行适当修补以满足人眼视觉要求的一种技术.对于边缘清晰的图像,大部分基于偏微分方程修补模型的修复结果可能会造成边缘的模糊扩散或产生锯齿.为此,提出一种基于拟合和插值的边缘保持方法,通过对边缘线预测保持后再用TV修复模型进行修补.该算法实现速度快,实验证明对边缘的修复效果较好.     

基于Navier-Stokes方程的图像修复算法

 图像修复是一个基于周围未被损坏信息对图像中丢失或损坏信息进行修补的过程。提出了一个基于Navier Stokes方程的新的图像修复算法。该算法能够同时在修复区域内部进行信息的填充,而在修复区域外部去除噪声(如果存在)。实验结果表明模型对于图像中划痕,信息丢失,甚至移除整个景物都是有效的。     

基于FCM和标记分水岭的粘连岩石颗粒图像分割

模糊C均值算法可利用图像的多种特征值进行准确的图像分割,但不能分割粘连物体;传统的分水岭分割算法能够获得准确的物体边缘轮廓,但容易造成过分割.为了解决这个问题,提出基于FCM和标记分水岭的粘连图像分割.该方法首先对原始彩色图像中值滤波后进行基于LUV颜色空间的FCM聚类;对聚类后的图像用形态学方法去杂质、空洞填充后进行距离变换;然后根据距离变换图像找出局部最大值,得到种子图像;最后对距离变换图像进行基于标记的分水岭分割,得到最终的分割图像.该方法对粘连岩石颗粒图像进行分割,取得了较好的实验效果.     

方差约束因子耦合搜索区域判定模型的图像修复算法

为了解决Criminisi算法在图像修复过程中无法保证修复块的优先级顺序,从而导致修复质量不佳的问题,提出了方差约束因子耦合搜索区域判定模型的图像修复算法.首先,将待修复块分割为两个子块,通过子块的方差构建方差约束因子,并利用方差约束因子改进Criminisi算法中的优先权函数;然后,在二维直角坐标系中对损坏区域进行测量,根据测量结果选取损坏基准值,以构建搜索区域判定模型,确定最优匹配块的搜索范围;最后,引入SSD(Sum of Squared Differences)模型在搜索区域中选取最优匹配块,利用最优匹配块中像素点与待修复块中对应像素点的像素差值构造置信度更新模型,对置信度进行更新,实现图像的修复.实验结果表明,与其他图像修复算法相比,本文算法具有更好的图像修复视觉质量.     

一类非线性扩散问题及其在图像修复中的应用

通过介绍传统非线性扩散方程在图像处理中的一般应用，引入了一类含间断系数的非线性扩散模型，并利用非线性系数正则化处理的方法及粘性解该类模型中的研究结果，得到了该模型的适定性理论．给出的一些具体数值实验结果表明，该非线性扩散模型是图像修复问题的一种比较理想的方法．     

基于图像修复技术的抗核辐射图像恢复方法

强辐射环境下数码成像设备由于受到高能粒子射线的影响,采集的视频或图像信噪比非常低,严重影响了其在辐射环境下的应用.为了去除视频或图像中的噪声,减少辐射粒子对成像设备的影响,提出了一种基于修复技术的新型强辐射图像去噪技术.首先在分析强辐射环境下成像设备受干扰的机理基础上检测图像的强干扰噪声;然后将图像噪声区域看成待修复区域,利用图像修复技术进行噪声消除;最后利用基于非下采样轮廓波变换的去噪方法对修复后的图像进行后处理.实验结果及分析表明提出的方法算法效率高、降噪效果显著,能够很好地去除强度大、分布密集的噪声,有效提高了数码成像设备在强辐射环境下的工作性能.     

融合视觉模型和最大熵的阈值分割算法

针对传统二维最大熵阈值分割算法关于二维直方图的区域划分中存在的缺点(即图像的部分目标点和背景点错误划分为边缘点或噪声点,而把部分边缘点和噪声点划分为目标点和背景点)以及搜索最佳阈值向量的时间复杂度较高的缺点,提出了采用视觉模型构造二维直方图,并提出了一种二维直方图的新的区域划分方法,同时还提出了基于视觉模型的二维最大熵阈值分割算法,提出的阈值分割算法降低了计算复杂度的同时还具有很好的分割性能。根据一些图像分割的定量评价标准,做了一系列实验,与几种典型的二维阈值分割算法相比,提出算法的分割效果更好。     

基于梯度向量流的活动轮廓模型

针对当前活动轮廓模型对噪声敏感, 难实现弱边界图像的准确分割问题, 提出一种基于梯度向量流的活动轮廓模型. 首先采用Contourlet变换对图像进行去噪处理, 解决了噪声对图像分割的干扰; 然后在活动轮廓模型中引入一个指示函数, 用于描述向量场与轮廓曲线间的关系, 通过轮廓曲线演化过程实现图像分割; 最后用实验对本文模型的图像分割性能进行验证. 实验结果表明, 该方法可以快速、 准确地实现多种类型的图像分割, 分割精度和抗噪能力优于其他活动轮廓模型.     

中国数字人切片图像的自动配准与分割方法研究

提出了一种新的方法,用于解决数字人数据集重建前的切片图像配准和分割问题.首先利用改进的彩色空间动态阈值法和形态学处理提取切片图像的定位杆坐标,在此基础上对原始图像进行变换,从而实现数据集的配准;其次根据配准后数据集相邻切片目标轮廓在位置和形状上的相似性,利用前层切片分割结果指导初始化位置和限制搜索空间的主动轮廓模型,实现了配准后数据集的自动分割.所提出的方法在数字人切片图像的分割中取得了令人满意的效果,并且该方法还可以应用在CT、MRI等医学图像序列中的器官和部件的分割中.