基于灰度形态学的牙齿图像分割方法

目的: 针对口腔内窥镜拍摄的口腔牙齿图像特点,提出了一种简单有效的分割方法?方法:首先利用灰度形态学中的开启操作除去牙齿图像中的“亮片”背景;再通过中值滤波除去图像中的噪声;最后根据图像灰度设置的阈值对图像进行分割,并检测出图像的边缘和特征点?结果:该方法能够有效地把牙齿从图像中分割出来,利用边缘获取的特征点能够为后期牙齿的三维重建提供有效的参数?结论:基于灰度形态学的牙齿图像分割法可以有效地把牙齿从图像中分割出来?     

基于多尺度三维卷积神经网络的头颈部危及器官分割方法

目的 研究一种基于三维卷积神经网络的CT图像头颈部危及器官分割算法。方法 本文构建了一个基于V-Net模型的头颈部危及器官自动分割算法。为了增强分割模型的特征表达能力,将SE（Squeeze-and-Excitation）模块与V-Net模型中残差卷 积模块相结合,提高与分割任务相关性更大的特征通道权重;采用多尺度策略,使用粗定位和精分割两个级联模型完成器官分割,其中输入图像在预处理时重采样为不同分辨率,使得模型分别专注于全局位置信息和局部细节特征的提取。结果 我们在头颈部22个危及器官的分割实验表明,相比于已有方法,本文提出的方法分割平均精度提升了9%,同时平均测试时间从33.82 s降低至2.79 s。结论 基于多尺度策略的三维卷积神经网络达到了更好的分割精度,且耗时极短,有望在临床应用中提高医生的工作效率。     

足跖骨的三维重建研究

进行三维医学图像研究。方法选取前足跖骨为实验材料,以ＣＴ连续扫描图像胶片为图像载体,用ＣＣＤ摄像头采集图像信息,通过人机对话提取图像边缘信息,利用体视算法,实现基于微机的ＣＴ图像三维重建。结果重建图像可进行任意旋转、多视角检测、组织切割分离与手术模拟。结论此三维重建方法有广阔的开发和应用前景。     

基于SIFT和RANSAC的特征图像匹配方法

针对目前普通图像匹配抗干扰能力不强的问题,将尺度不变特征变换（SIFT）和随机采样一致性（RANSAC）算法结合,提出了一种适应性强的图像匹配算法。首先对图像进行SIFT特征提取,利用最优节点优先搜索并计算最近邻特征向量与次最近邻向量间的欧式距离比来加速完成特征点对预匹配。在此基础上引入随机抽样一致性（RANSAC）算法去除不可靠的匹配对。最后根据匹配点对计算出图像间透射变换的参数。实验结果表明：该匹配算法具有尺度、旋转不变性以及一定的仿射不变性、抗干扰性,可以实现目标物体匹配。     

足跖骨的三维重建研究

目的 进行三维医学图像研究。方法 选取前后跖骨为实验材料,以ＣＴ连续扫描图像胶片为图像载体,用ＣＣＤ摄像头采集图像信息,通过人机对话提取图像边缘信息,利用体视算法,实现基于微机的ＣＴ图像三维重建。结果 重建图像可进行任意旋转、多视角检测、组织切割分离与手术模拟。结论 引三维重建方法有广阔的开发和应用前景。     

基于最小二乘法的彩色模板人脸检测算法

人脸检测(Face detection)是人脸信息处理中一个重要的研究方向,检测方法主要包括:基于肤色,利用肤色信息分割出候选区域,再结合人脸几何特征或灰度特征验证候选区是否为人脸[1-3];基于启发式模型,首先抽取待检测图像的几何、灰度、纹理等特征,通过判断是否符合人脸特征来检测人脸[4-7];基于统计模型,将人脸区域看作一类模式,即模板特征,使用大量的"人脸"与"非人脸"样本训练、构造分类器,通过判断图像中所有可能区域属于哪类模板的方法实现人脸检测[8-11].针对彩色图像中正面和侧面人脸检测问题,本研究提出一种基于最小二乘法和模板的人脸检测算法.该算法首先利用人脸图像样本库合成彩色人脸模板,然后利用最小二乘法对人脸模板和待检测图像进行操作,最后根据阈值判断原理判断待检测图像是否为人脸.现将该算法的设计和实验过程叙述如下.     

基于医学图像降噪阈值选取的动态优化算法

SIFT算法是提取特征点的常用算法之一，具有良好的健壮性，在医学图像处理领域中广泛应用。然而传统的SIFT算法采用固定的降噪阈值会影响特征点选取的合理性，因此提出了一种动态优化算法(PM-SIFT算法)，即采用PSO算法与互信息结合的方式优化传统SIFT算法，并从特征点有效性与计算时效性两方面对2种算法的特征点提取效果进行定量分析的结果表明，与传统的SIFT算法相比，PM-SIFT算法不但可以动态地选取合适的降噪阈值，而且还能提高图像配准的效果。     

基于骨架特征的超声图像帧间弹性配准

为了在三维超声重建的过程中消除相邻帧之间的位移以及弹性变形,本实验采用了了基于骨架特征的弹性配准。本文提出了一种结合形态学骨架和测地距离骨架求取算法的骨架自动跟踪算法,能够提取出体现图像特征的连通骨架。应用多次求取曲率梯度极大点的算法,可自动对该连通骨架进行特征点提取。在根据骨架重心点对二维图像进行初步配准之后,即可根据骨架特征点对二维图像进行基于径向基函数的弹性配准。实验结果证明,这种基于骨架的弹性配准和传统的基于特征的刚性配准相比不但能够消除获取过程中带来的帧间差异,还能保留器官不同位置的自然形状差别,对于三维重建过程中的图像配准具有很大的实用价值。     

螺旋CT三维重建在诊断上颌阻生尖牙中的临床应用

目的:探讨螺旋CT三维(3D)重建技术对上颌阻生尖牙诊断与治疗中的临床应用价值。方法:12例准备接受牙齿正畸的患者由于上颌阻生尖牙行螺旋CT扫描,其中男7例,女5例。年龄8-15岁,平均11.5岁。对CT扫描采集的信息进行3D图像重建。结果:螺旋CT三维重建能清楚显示牙齿形态、阻生尖牙与邻牙的关系。其中12例共有19颗上颌阻生尖牙,位于牙列唇侧或腭侧。结论:螺旋CT三维重建是一种能展示牙齿立体形态影像的新技术,能够提供阻生牙位置的各种信息,为制定临床治疗方案提供依据和参考。     

X光胸片肺部肋骨边缘临床检测解剖结构探究

目的:现在,影像学技术发展迅速,CT等技术在医学中普遍应用,X光朝着数字化的方向发展,胸片肋骨边缘检测过程中运用X光进行检测,能够准确的确定肋骨的位置,能够提高肋骨病症诊断的精确度.方法:按照肋骨的解剖方面的知识,对肋骨的位置大体确定,并借助双抛物线模型和hough变换定位的方式确定肋骨边缘的位置.结果:运用特定的模型,能够分析出肋骨的局部位置,对肋骨的边缘进行检测.结论:运用特定的模型和hough变换能够准确的确定肋骨的位置,检测速度快,效果好.     

多层螺旋CT扫描及图像后处理技术在牙齿正畸中的应用价值

目的探讨多层螺旋CT扫描及图像后处理技术在牙齿正畸中的临床应用价值。方法 54例牙齿正畸患者行螺旋CT扫描,层厚2mm,薄层重建后,采用最大密度投影（MIP）、多平面重组（MPR）及曲面重建（CPR）,并联合运用横轴面图像进行术前诊断。结果应用多层螺旋CT扫描及图像后处理技术能清晰地显示牙齿畸形,尤其对颌骨内埋伏阻生牙的数目、形态、唇鄂侧位置及与邻牙关系,54例牙齿畸形患者术前与术后诊断一致,均得到有效的治疗。结论运用多层螺旋CT扫描及图像后处理技术在牙齿正畸中有重要的临床应用价值,可作为牙齿正畸治疗的重要手段。     

基于"中国数字人"切片建立包含牙列的下颌骨三维模型

目的 利用虚拟人数据资料借助医学三维重建软件快速重建包含下颌牙列的人体下颌骨三维模型,为数字化虚拟人体作出技术探讨.方法 选择合适的尸体标本,经固定、动脉灌注、包埋、数据采集后获得虚拟人数据集,按照不同数据格式保存虚拟人切片图像数据.为今后不同规模的人体解剖结构重建目的 作准备.取虚拟人切片数据图像中下颌骨切片部分图像共计280张经二维图像处理软件去噪、描边后导入专用医学三维重建软件进行下颌骨的三维重建,生成的下颌骨三维模型经表面光滑处理后进行渲染.结果 利用虚拟人的数据得到了包含牙列的下颌骨精细的三维模型,在三维方向上真实地再现了下颌骨的解剖形态.结论 利用中国数字化可视人体图像能建立准确的下颌骨三维模型.     

胆囊切开取石和胆囊切除术的可视化研究

目的 研究64排螺旋CT的肝脏、胆道及胆囊结石数据,进行图像程序分割、三维重建和虚拟胆囊切除术.方法 肝脏和胆道64排CT原始扫描数据的采集,通过自适应的区域生长算法对CT序列图像进行图像程序分割自动提取,采用MIMICS10.0软件和自行设计的软件对程序分割的图像数据进行三维重建,得到肝胆三维模型的数据并以STL格式导入FreeForm Modeling System进行配准和平滑,利用系统的力反馈设备Phantom进行胆囊切开取石和胆囊切除虚拟手术.结果 利用自适应区域生长算法进行胆囊结石和肝脏的图像程序分割速度快、效果满意,可获得胆囊结石和肝脏的分割数据.进行三维重建后的肝胆三维模型结构清晰、立体感强,形态逼真,在FreeForm Modeling System系统中司完成胆囊切除的虚拟手术.结论 本文提出的这种方法可以正确有效快速地完成64排螺旋CT的胆囊结石数据图像程序分割、三维重建及胆囊的虚拟手术,为胆总管和肝内胆管结石的三维可视化及虚拟手术提供思路.     

双排螺旋CT三维重建在上颌骨内埋伏牙诊治中的应用探讨

目的 评价双排螺旋CT 三维重建在上颌骨内埋伏才诊治中的应用价值。方法 经常规X检查难以确定埋伏矛空间位置者36例，采用SIEMENS SOMATOM Emotion Duo CT进行容积扫描，分别用表面遮盖法（Surface Shaded display，SSD）和多平面重建（multi Planar retortstructions，MPR）技术对图像进行重建，获得单纯牙体任意方向的三维立体图像或任意曲面的断层图像。结果 双排螺旋CT轴位图像．三维立体图像及多平面图像清楚地显示了埋伏牙的牙体形态．深度、唇腭向位置、萌出方向以及与邻牙的关系。结论 双排螺旋CT表面遮盖法和多平面重建技术能获得满足临床需要的三维图像和多平面重建图像，联合断面图像可为临床提供上颌埋伏牙的大量信息，可作为埋伏牙治疗进一步的精确检查手段。     

螺旋CT在骨埋伏多生牙的应用

目的 探讨螺旋CT扫描及三维重建在骨埋伏多生牙诊断与治疗中的应用价值。方法 对经咬He片或曲面体层片筛选出的多枚骨埋伏多生牙进行螺旋扫描，层厚1．25mm或2．5mm，层距为层厚的l／3，进行多平面重建及三维重建；根据CT标尺测量图像与周围结构关系的距离，以确定骨埋伏多生牙的确切位置。结果 螺旋CT扫描及三维重建能清晰显示复杂的颌骨解剖图像以及骨埋伏牙与周围结构的关系。结论 应用螺旋CT可确定骨埋伏多生牙在复杂颌骨结构中的准确位置，有利于拔牙及正畸方案的设计与实施。     

运动配准先验图像的4D-CBCT优质重建

四维锥束CT（4D-CBCT）成像可以为图像引导放射治疗提供精确的实时呼吸运动定位信息,如何提高4D-CBCT重建图像 的精确度是目前研究的热点,压缩感知方法（PICCS）算法在基于压缩感知（CS）理论的所有4D-CBCT重建算法中表现上佳,本 文提出的改进先验图像的PICCS算法在传统PICCS算法基础上针对先验图像进行改进,按照每一个相位的位置信息构建其对 应的先验图像,消除了投影数据不匹配所导致的重建图像运动模糊的现象,实验结果展示了文章方法相比传统的PICCS重建结 果组织边界更加清晰,运动伪影减少,图像分辨率提高。     

可视化仿真手术在脾脏手术中的应用

目的研究基于64排螺旋CT脾脏扫描数据的三维重建和脾切除的动态可视化仿真手术。方法采集脾脏64排螺旋CT的原始扫描数据,通过一种自适应的区域生长法对CT序列图像进行图像程序分割和自动提取,再采用自行研发的医学图像处理软件分割后的图像数据进行三维重建,然后利用Freeform Modeling System和PHANTOM软件系统进行脾切除的可视化仿真手术研究。结果利用自适应区域生长法进行脾脏图像程序分割速度快、效果好,可获得满意的脾脏分割数据。采用自行研发的图像处理软件对脾脏的分割数据进行三维重建图像结构清晰,可真实再现脾脏和周围的结构。利用Freeform Modeling System和PHANTOM软件系统可以有助于术前进行模拟的脾脏可视化仿真手术。结论利用脾脏CT扫描数据进行的可视化三维重建和脾切除仿真手术研究,对脾脏手术前的风险评估和临床教学等方面都有很大的应用价值。     

螺旋CT在上颌埋伏牙诊断中的作用

目的评价螺旋CT扫描、后处理重建在上颌埋伏牙诊断中的作用。方法对23例上颌埋伏牙患者进行螺旋CT扫描,用横断面CT图像、后处理重建图像分析上颌埋伏牙影像学特征。结果横断面CT图像及后处理重建图像可准确判断上颌埋伏牙位置和毗邻解剖关系,提高了手术准确率。结论螺旋CT检查能准确判断上颌埋伏牙的数目、形态、位置、生长方向和毗邻关系,对治疗方案的制定有重要的指导意义。