基于分段重标定的稠密卷积神经网络的分带染色体图像类型识别

人类染色体核型分析是诊断遗传疾病的重要手段,染色体图像类型识别是分析过程的关键步骤,准确高效地识别对自动核型分析具有重大意义。本文提出了一种分段重标定的稠密卷积神经网络模型(SRDenseNet),模型各阶段先利用稠密连接的网络层自动提取染色体不同抽象层次的特征,再用压缩激活(SE)结构对汇集了局部所有特征的层进行特征重标定,对不同特征的重要性显式地构建可学习的结构;提出了一种模型融合方法,构建了染色体识别模型专家组。在国际公开的哥本哈根染色体识别数据集(G显带)上进行了实验验证,该模型的识别错误率仅为1.60%;采用模型融合方法后,识别错误率进一步降低到0.99%。在意大利帕多瓦大学的数据集(Q显带)上,识别错误率为6.67%;模型融合后,进一步降低到5.98%。实验结果表明本文所提方法是有效的,具备实现染色体类型识别自动化的潜力。     

全方向M型心动图中非功能运动的分离和修正

由于受到血液的冲击和周围肌肉的牵拉,B超探测到的心脏运动包含了功能性和非功能性两种运动,由此获得的心动波形图不能准确反映心脏的功能。首先采用改进的Canny算法并辅以改进的径向灰度搜索算法提取左心室短轴轮廓,然后使用基于傅里叶描述子的运动提取方法和质心主轴法获取心脏的非功能性运动,并从复合运动中剔除非功能性运动。基于该方法得到的心动曲线消除了心动波形图中的多线、偏移和被平滑等现象,经修正后的采样方向线能够跟随心脏特定结构的各方向平移,没有出现心动曲线随非功能运动位移和特征点失落等情况,可更准确地反映心脏结构特定部位的功能性运动。     

基于自适应模板半径的形状上下文描述子在手势识别上的应用

提出了一种基于自适应模板半径的形状上下文描述子描述图像轮廓特征的手势动作模式识别方法,并探讨了这种方法在基于视觉的汉语字母手势识别中的应用。其中,在计算手势轮廓各点的形状上下文时,提出了一种距离直方图方法求取自适应的模板半径的方法,并以χ2统计量计算各轮廓点之间的匹配距离,再以改进Hausdorff距离计算各手势轮廓间的匹配距离,最后用最近邻法进行分类识别。对来自50个实验对象的手势图像分类识别的实验结果表明,该方法对30个汉语字母手势图像的正确识别率达到了74.3%,明显高于基于不变矩及傅立叶描述子特征提取方法的识别结果。     

基于自适应模板半径的形状上下文描述子在手势识别上的应用

提出了一种基于自适应模板半径的形状上下文描述子描述图像轮廓特征的手势动作模式识别方法,并探讨了这种方法在基于视觉的汉语字母手势识别中的应用。首先,在计算手势轮廓各点的形状上下文时,提出了一种距离直方图法求取自适应的模板半径的方法,并以Ⅳ。统计量计算各轮廓点之间的匹配距离,再以改进Hausdorff距离计算各手势轮廓间的匹配距离,最后用最近邻法进行分类识别。对来自50个实验对象的手势图像分类识别的实验结果表明,该方法对30个汉语字母手势图像的正确识别率达到了74．3％,明显高于基于不变矩及傅里叶描述子特征提取方法的识别结果。     

基于二次有理Bezier曲线拟合的颅骨识别技术研究

颅骨识别技术是生物特征识别技术的新发展.我们提出采用二次有理Bezier曲线进行颅骨曲线拟合,用表达式准确描述颅骨特征,提出了基于拟合颅顶曲线的颅骨识别算法,并基于颅骨X线照片实现了颅骨识别.     

基于多参数模型结合的步态特征提取新方法

为弥补单一模型识别能力的不足,削弱因步速、衣着、光照等变化的影响,提出小波分解(WD)、不变矩(IM)并结合骨架理论(ST)提取步态特征参数的新方法.其技术流程为:先分割出人体目标轮廓,并将其规格化叠加处理,获取步态特征图;再将小波分解与不变矩结合,提取含人体整体模型信息的矩参数;同时将步态特征图骨架化,提取含人体简化模型信息的骨架特征参数;最后将矩参数与骨架参数作为识别参量,输入支持向量机(SVM)进行步态识别.使用自建的天津大学红外步态数据库(TIGD)进行试验,其正确识别率为84%～92%.表明多参数模型相结合的方法有利于提取步态的本质结构特征.     

基于改进的种子生长算法辅助静脉穿刺的研究

针对目前临床手臂静脉辅助穿刺研究较少的情况,提出一种改进种子算法提高识别效率。首先通过红外摄像头获取静脉图像进行预处理操作,提取特征并二值化,然后进行细化操作并获得所有分支点和端点,在此基础上利用改进的种子生长法对细化图像标号和剪裁,最后通过斜率等条件建立标准模板进行模板匹配,从而提取出最佳穿刺部位。实验结果显示该方法能够对适合穿刺的静脉部位实现较高识别率。     

一种基于区域增长和结构识别的心血管X线造影图像分割方法

针对冠脉造影图像,本文提出了新的血管分割算法和血管结构识别算子。血管分割中采用了新的血管函数获取血管特征图,并在区域增长算法中实施了自动化的种子点选择、主分支提取、血管细节修复等步骤。血管结构识别中采用了模糊算子,可以判别血管段、分支、交叉、末梢等结构。实验结果表明:新分割方法能够提取的血管面积较单纯区域增长算法平均增加了5%左右,并能够从低灰度区域中恢复出一些较细的血管段。实验对模糊识别算子验证后得出:对仿真血管结构的识别正确率达100%。对于实际分割出的各级血管结构进行判别,总体识别的正确率平均达90.59%。     

基于改进离散曲线演化模型的牙齿三维特征点提取方法研究

在牙种植技术中,牙齿特征点的有效提取对后续的三维配准和重建具有重要的意义,现有方法的计算效率比较低;论文改进了离散曲线演化算法,采用曲线特征因子量描述牙齿CT各断层图像边缘曲线的复杂性,并根据曲线特征因子量自适应确定不同层间图像边缘曲线特征点提取的数目,以降低数据存储的冗余量,提高特征点的提取效率;用改进的离散曲线演化算法对牙齿不同层的临床CT图像提取特征点,并将实验结果与现有离散曲线演化算法的结果进行比较。结果表明,改进方法在提取每层CT图像特征点所需时间约为原算法的50%,同时提取的特征点数约为原算法的80%。将改进方法提取的特征点按不同比率进行三次样条曲线插值并进行后期重建,其重建效果能很好地反映牙齿的真实结构。因此,改进方法的计算效率远高于离散曲线演化算法,在牙齿种植领域中具有临床应用前景。     

基于ECG频带特征的身份识别

目的：心电图作为活体的生理信号,可以方便的从手指中提取,具备易采集、难复制的特点。因此,本文提出了基于单导联ECG频带特征的身份识别方法。方法：文中首先对单周期ECG进行小波包变换,提取各子带的波形与能量,并将子带能量、ECG波形、子带波形作为分类特征;然后,引入DTW算法确定待测数据与模板之间的ECG波形、子带波形的最优匹配距离,同时提取待测数据与模板之间的子带能量比值与差值,为上述参数设置合适阈值并进行身份识别。结果：当测试数据与模板取自同一样本时,同频带的子带能量、ECG波形、子带波形差异较小,所以同一子带能量之比接近于1,同一子带的能量之差与波形的匹配距离接近于0。反之,上述参数差异较大,这为ECG提供了良好的分类特征。结论：将ECG用于身份识别,识别装置的硬件成本低,并且用于识别的信号难以窃取,是一种比较安全的身份识别手段。实验结果表明,相较传统算法,本文提出的方法具有较高识别率,这为ECG身份识别提供了一种新的方法。     

基于特征提取的脑部医学图像配准研究

目的 基于特征的配准算法具有鲁棒性强、针对性好等显著优势,在图像配准领域被广泛应用,但是该类方法的精度受图像间特征构建和环境噪声影响大,该研究旨在对其缺点进行改进。方法 该研究基于SURF和ORB两种算法,提出了SURF-ORB算法,将参考图像与待配准图像分成上下两部分分别配准。在配准过程中,首先对SURF提取的图像特征点的Harris响应值进行优化,并使用灰度质心法确定特征点主方向。然后计算rBRIEF（旋转BRIEF）描述子,并使用汉明距离进行特征点匹配。最后加入RANSAC精匹配算法,剔除误匹配点。结果和结论 该研究通过对比分析SURF、ORB、SURF-ORB这3种算法的配准结果、抗噪声能力及多模态配准能力,验证了SURF-ORB算法具有较高的配准精度、配准速度和抗噪声能力。文章的创新之处该研究首次将SURF和ORB两种算法进行结合并应用于脑部横断面图像。     

A study of the accessory hepatic vein to segments VI and VII with a morphological reconsideration of the human liver

Introduction The liver is supplied by the common hepatic artery from the celiac trunk and by the portal vein from the gastrointestine. This double blood supply to the liver by the hepatic artery and the portal vein produced a complicated structure in the liver. For the blood outflow, we can see right, intermediate and left hepatic veins, and irregular veins: the accessory hepatic veins. These veins drain the blood in the liver into the inferior vena cava. In this study, we studied the layout of the accessory hepatic vein draining segments 6 and 7 in the human livers and attempted to reconsider the structure of the liver by the layout of the accessory hepatic vein. Methods Sixty livers were subjected in this study. They were prepared by using forceps to trace the layout of the blood vessels inside the livers. We carefully examined the relation between the layouts of the accessory vein to the segments 6 and 7 and of the portal vein. The confluence patterns of the accessory hepatic vein into the inferior vena cava were also examined to find the character of the vein. The relation between the accessory hepatic vein and standard hepatic veins was also studied. Results We found 2.2 accessory hepatic veins in one liver on average in our study. The vein was always within the area of segments 6 and 7, and did not surpass the boundary. We found at most five accessory hepatic veins in a liver in two cases. The accessory hepatic vein to the segments 6 and 7 always had its stem on the dorsal side to the portal vein. Different from the stem, the periphery of the accessory hepatic vein freely distributed with the peripheral branches of the portal vein. The area distributed by the accessory vein was also always dorsal part within the segments 6 and 7. The vein was small usually, but was big in few cases. When the vein was big, the area became solely drained by the accessory vein, because the standard hepatic veins (right and intermediate hepatic veins) did not reach the area, and we did not find any communication between the accessory vein and the standard veins. As the remaining region in the segments 6 and 7 became smaller, the draining right standard hepatic vein became shorter and smaller. Discussion The region drained by the accessory hepatic vein excluded the standard hepatic veins. Therefore, there are two different draining venous networks in the area of segments 6 and 7 classified by Couinaud. Conclusion The accessory hepatic vein draining segments 6 and 7 distributed somewhere dorsal side in the segments 6 and 7. The area where the accessory vein distributed was the region where standard hepatic veins did not reach. This would suggest that the region drained by the accessory hepatic vein makes an isolated segment in the liver in the segments 6 and 7 by the Couinaud’s Classification. The area might have a unique blood circulation system.     

指动脉静脉化在手指末节离断再植的疗效分析

目的　探讨指动脉静脉化重建手指再植血液回流的方法和疗效。 方法　应用离断手指远断端非优势侧指动脉与近断端指掌侧静脉或指侧方静脉吻合治疗手指末节离断病人18例,其中指动脉与指掌侧静脉吻合11例,与指侧方静脉吻合7例。 结果　成活16例,坏死1例,部分坏死1例。 结论　指动脉静脉化为断指再植提供了重建静脉回流的一种有效方法。     

肺段和亚肺段支气管和血管的冠状断层解剖学研究

目的研究肺段和亚肺段支气管、肺动脉和肺静脉在冠状断面上的配布规律。方法利用加例胸部连续冠状断层标本和4例成人胸部多层螺旋CT图像,追踪观察肺段和亚肺段支气管、肺动脉和肺静脉。结果在冠状断面上有6个识别肺段和亚肺段支气管和血管的关键层面：1．升主动脉层面,切及尖段静脉、后段静脉、外侧段静脉、尖后段静脉、前段静脉和上舌段静脉;2．肺动脉权层面,于肺动脉权或左肺动脉下方可见到左、右上肺静脉注入左心房,在ll例（55％）标本中出现尖后段静脉、前段静脉和舌静脉干同时汇入左上肺静脉的情形;3．气管权层面,于气管权下方可见到左、右下肺静脉汇入左心房;4．中间支气管层面,可见到两肺下叶肺段支气管、肺动脉和肺静脉的起源;5．胸主动脉层面,主要为两肺上段和外后底段的支气管和血管;6．脊柱层面,两肺下叶主要表现为上段、外侧底段和后底段的支气管和血管。结论在胸部冠状断面上,以支气管分支为向导可准确辨认肺段和亚肺段的肺动脉和肺静脉。     

独立三维剂量验证在鼻咽癌容积调强放射治疗计划中的应用

目的:探讨独立三维剂量验证在鼻咽癌容积调强放射治疗（VMAT）计划中应用的可行性。方法:选取31例鼻咽癌患者的VMAT计划,采用Bland-Altman统计方法对基于独立三维剂量分布和实测重建三维剂量分布的一致性进行分析,从而论证独立三维剂量验证应用于鼻咽癌VMAT计划中的可行性。根据独立三维剂量验证的DVH图和γ通过率分类绘制出受试者工作特征（ROC）曲线,得到鼻咽癌VMAT计划中独立三维剂量验证的最佳γ通过率阈值。结果:鼻咽癌患者的VMAT计划中,两种验证方法有95.34%的测试点落在一致性界限内,因此两种验证方法之间具有较好的一致性。根据ROC曲线和AUC值,选取结构PTV2参数用于γ通过率评价时效果最好,其最佳阈值为95.41%。结论:独立三维剂量验证可以检验计划系统计算的准确性,快速地对计划进行治疗前的验证。最佳阈值有助于对放疗计划进行筛查,为放疗计划的准确实施提供安全、有效的技术保障。     

左肺上、下舌段静脉的多层螺旋CT研究

目的：探讨活体左肺上、下舌段静脉在多层螺旋CT上的配布规律。方法：利用Volume Wizard图像后处理工作站对160例成年男性肺部多层螺旋CT图像进行重建,并分析左肺上叶上、下舌段及其亚段静脉的属支数目、类型和毗邻关系。结果：上舌段静脉（V4）和下舌段静脉（V5）共干形成舌静脉干（V4＋5）者占61.2％,二者单独汇入左上肺静脉者占38.8％;V4、V5的属支一般有1-5条,多注入V4＋5或单独注入左上肺静脉。另有少数V4注入V3,少数V5汇入左下肺静脉。结论：多层螺旋CT是活体研究肺静脉的理想方法;上、下舌段静脉的属支数目和走行差异较大。舌静脉干和v。多为上、下舌段的段间支,是上、下舌段的分界标志。     

Topographical anatomy of superficial veins, cutaneous nerves, and arteries at venipuncture sites in the cubital fossa

We investigated correlations among the superficial veins, cutaneous nerves, arteries, and venous valves in 128 cadaveric arms in order to choose safe venipuncture sites in the cubital fossa. The running patterns of the superficial veins were classified into four types (I–IV) and two subtypes (a and b). In types I and II, the median cubital vein (MCV) was connected obliquely between the cephalic and basilic veins in an N-shape, while the median antebrachial vein (MAV) opened into the MCV in type I and into the basilic vein in type II. In type III, the MCV did not exist. In type IV, additional superficial veins above the cephalic and basilic veins were developed around the cubital fossa. In types Ib–IVb, the accessory cephalic vein was developed under the same conditions as seen in types Ia–IVa, respectively. The lateral cutaneous nerve of the forearm descended deeply along the cephalic vein in 124 cases (97 %), while the medial cutaneous nerve of the forearm descended superficially along the basilic vein in 94 (73 %). A superficial brachial artery was found in 27 cases (21 %) and passed deeply under the ulnar side of the MCV. A median superficial antebrachial artery was found in 1 case (1 %), which passed deeply under the ulnar side of the MCV and ran along the MAV. Venous valves were found at 239 points in 28 cases with superficial veins, with a single valve seen at 79 points (33 %) and double valves at 160 points (67 %). At the time of intravenous injection, caution is needed regarding the locations of cutaneous nerves, brachial and superficial brachial arteries, and venous valves. The area ranging from the middle segment of the MCV to the confluence between the MCV and cephalic vein appears to be a relatively safe venipuncture site.     

基于SURF算法的胶囊内镜冗余图像快速筛除

胶囊内镜在检查消化道全程中会产生数万帧有大量冗余的图像数据,要从中找出有病灶的图像,医生需要耗费大量的时间和精力逐帧仔细查看。因此,研究冗余图像的自动筛除对提高医生的诊疗效率具有重要意义。但由于胶囊内镜图像场景复杂多变,且存在气泡、蠕动等不确定因素,冗余图像的自动筛除仍是一个难题。采用SURF算法,提取胶囊内镜图像的特征点及特征描述向量;将向量夹角作为两帧连续图像特征点之间的匹配度量,采用最大类间方差法实现对特征点对的自适应识别;最后以匹配特征点数和分块匹配度为指标,计算图像之间的相似度,筛除冗余图像。对采集的128段胶囊内镜视频段进行冗余图像筛除实验。结果表明,该方法能以平均0.06 s/帧的速度快速完成冗余图像的自动筛除,其召回率(recall)、准确率(precision)和F-measure等3个性能指标分别达到了81%、90%和85%,且该方法对消化道存在的蠕动、气泡及光照变化等不确定因素具有较强的鲁棒性,具有良好的性能。