并行各向异性扩散算法与实时医学图像增强技术

各向异性扩散算法在去除图像噪声同时能保持重要的边缘和局部细节,因此在医学图像增强中得到广泛应用。但医学图像数据分辨率和灰度级都很高,求解各向异性扩散的偏微分方程时运算馈很大,在许多实时系统中应用该类算法存在照著迟滞。本文采用CUDA架构,利用像素的独啦性和偏微分方程求解的并发性,实现了并行各向异性扩散算法,在保证效果的同时显著降低了处理时间,满足了实时性的需求。     

基于噪声相关性的惩罚加权最小二乘算法在低剂量数字乳腺层析成像中的应用

目的对投影数据方差的精确建模并结合DBT平板探测系统的噪声相关性构建精准噪声模型下的基于噪声相关性的惩 罚加权最小二乘算法在低剂量乳腺层析成像图像中的应用。方法首先对投影数据进行量子噪声和电子噪声建模,使以往常用 的近似噪声模型精准化,然后构建基于噪声相关性的惩罚加权最小二乘算法用于投影数据恢复;最后对处理后的投影数据采用 滤波反投影算法进行重建。结果对不同剂量下ACR标准体模数据进行处理得到的重建结果噪声明显降低,细节对比度提 高。恢复投影数据的重建图像与原始数据重建图像相比,CNRs和LSNRs提升了约3.6倍。结论对投影数据噪声抑制效果明 显,重建DBT图像质量有很大的提升。     

肝脏带病灶CT图像检索方法

本文提出了一种肝脏CT图像的全局特征提取方法,并将boostmetric这种距离测度方法用于医学图像检索。目的是提高肝脏病灶的检出率。全局特征提取方法对非张量积小波分解后的低频子带系数直方图分段进行高斯拟合,此方法利用了低频子带的近似特性,能更好地表达腹部图像的全局特征。对数据库中图像半自动分割病灶区域,然后提取病灶局部特征。进行相似性距离测度时用了boostmetric算法。实验通过肝癌、肝血管瘤、肝囊肿这3种疾病的1688幅CT图像验证了这种特征提取方法的有效性,本方法可以提高病灶的检出率,具有较好的检索效果。     

Gibbs场先验参数估计在医学图像分割中的应用

背景:基于马尔科夫随机场的图像分割算法已经成为医学图像分割的重要方法,其中,Gibbs场先验参数的取值对分割精度有很大的影响.目的:根据脑部MR图像的成像特点,探讨Gibbs场先验参数的估计方法,从而提高图像分割的精度.方法:通过对脑部MR图像的统计分析,得到图像高斯噪声的方差与Gibbs场先验参数的对应关系.然后在基于马尔可夫随机场图像分割算法的迭代过程中,根据高斯分布的方差估计值,用插值方法估计Gibbs场先验参数.结果与结论:通过对模拟脑部MR图像和临床脑部MR图像分割实验,表明该方法比传统的设定Gibbs场先验参数为某一常数的方法有更精确的图像分割能力,并且实现了图像的自适应分割,具有方法简单、运算速度快、稳健性好的特点.     

一种快速超分辨率图像重建算法

本文提出了一种新的自适应超分辨率重建算法,能够从序列低分辨率图像中重建出高分辨率图像.该算法充分考虑到低分辨率图像中的运动误差估计、点扩散函数以及加性高斯白噪声对重建算法的影响,通过构造新的非线性白适应正则化函数,并用实验方法分析函数的凸性以得到自适应步长因子.为验证算法的有效性,本文采用光学图像进行实验.实验结果表明,新算法能够有效地改善图像的空间分辨率和提高算法的收敛速度.     

低场磁共振系统上基于质子共振频率的测温研究

目的:研究在永磁低场环境下高精度、高时间分辨率的磁共振温度监测。方法:利用基于质子共振频率化学位移的测温方法,在国产0.4T永磁磁共振设备上采用Flash序列采集琼脂凝胶降温过程的数据,并与玻璃温度计的测量结果进行对比。结果:对比温度计读数,磁共振测温实验结果达到头线圈±1.5℃,体线圈±2℃的精度;每次扫描时间为6s。结论:在永磁低场上,基于质子共振频率化学位移测温方法的精度能满足临床要求,时间分辨率能初步满足临床要求,尚需进一步提高。     

图像分类数的自适应估计准则与最优分割算法

在图像分割算法中,将图像灰度分为多少类是首先需要决定的问题,它将直接影响分割的最终结果。因此,必须合理地估计图像分类数,它在理论分析和应用上都是很重要的一步。本文提出了一种基于马尔可夫场的图像分类数的自适应估计准则。当该准则达到最小时对应的类数就是图像正确分割所要求的分类数。准则中各参数由期望最大法和最大伪似然法来估计。试验表明,本文的算法能通过自适应的调整参数而正确地找到图像的分类数,并且在此分类数下能自动得到图像的最大后验分割。     

基于刚-弹性变换的医学图像塔式配准新算法

提出了利用B样条实现医学图像从刚性到弹性配准的统一的塔式算法。选取图像的四个顶点作为构成变形函数的B样条的节点,合理选择B样条的次数,可以实现图像的仿射变换。沿X和Y方向均匀增加节点数量,逐步增加变形函数的复杂性,通过选择B样条的不同的次数n,可以实现图像的分块仿射变换或n-1阶导数连续的弹性变换。整个匹配算法体现了从整体到细节的匹配思想。实验证明,这种配准方法比单纯的弹性配准方法鲁棒性有很大提高。