一种基于小波分析的自适应图像融合方法

本文提出了一种基于小波分析的自适应图像融合方法。首先对原始图像进行小波分解,得到四个子图像。然后分别计算各子图像的区域边界强度,再根据不同图像的相应区域边界强度值赋予其不同的加权系数,从而实现自适应的信息融合。最后通过小波反变换,得到完整的融合结果。通过对SAR和TM图像的融合实验,证明了本方法在保持边界特性方面具有明显优势。     

基于高噪声深度图像的树木模型重建

对现实世界中的植物模型进行真实准确的重建一直是计算机图形学的一个重要目标。基于激光扫描仪提供的深度图像的树木重建近年得到越来越多的关注。当扫描距离过远或者扫描精度较低的情况下深度图像带有较大的噪声,这给重建带来了很大的困难。本文提出了一种针对高噪声深度图像的树木自动重建技术,本算法以主曲率分析为基础,首先通过二次曲面拟合计算各个点对应的主曲率方向,之后利用各个点云与周围点云的主曲率相似度将噪声点云去除,利用点云分割技术将属于不同树枝的点云初步分离,最后从分割数据中提取树枝的骨架点以及半径,完成重建。利用本方法 ,我们对一个具有高噪声的深度图像进行了处理,从中提取出了树木的三维模型。本算法能够利用之前算法无法处理的高噪声的深度图像重建树木模型,降低了树木重建算法对输入数据精度的要求,同时减少了手工交互。     

一种基于局部能量的图像融合方法

本文提出了一种基于局部能量的自适应图像融合方法。首先对原始图像进行小波分解,得到低频和高频子图像。然后分别计算高频子图像的局部能量,再根据不同图像的相应局部能量,计算局部能量熵,并根据值局部能量熵构造融合系数,从而实现图像融合。最后通过小波反变换,得到完整的融合。实验结果表明该方法有较好的融合效果。     

基于图像自适应融合的超分辨率重建算法

本文提出了一种基于图像块自适应融合的序列图像超分辨率重建算法。算法使用低分辨率序列图像中的互补信息重建生成高分辨率图像。为了保证重建初始估计尽可能接近真实场景,配准后的序列图像按照图像块梯度信息自适应的融合生成高分辨率初始估计图像。算法采用误差反向投影的方法对高分辨率图像迭代校正,生成超分辨率重建最终结果。实验证明,本文提出的超分辨率重建算法能够在增加图像细节信息的同时重建出更加自然真实的高分辨率图像。     

基于小波变换极大模的多模医学图像融合

多模态医学图像融合由于其对医学临床诊断的意义已引起广泛的关注,基于图像边缘特性的融合方法逐渐成为研究的重点。本文提出了一种基于离散二进小波变换的多尺度边缘检测和图像融合的方法,实现了特征级图像融合。不同于以往的从极大模值点直接重建图像,本文的算法利用极大模值点建立有效的融合规则,然后从融合的小波系数重构信号。融合图像的交互信息和峰值信噪比等检测指标表明此方法优于传统融合算法。     

多模医学图像配准和融合方法及其临床应用进展

多模医学图像处理是当前图像处理中的研究热点,对于临床诊断和治疗都有着重要的意义。不同模态的图像提供了患者的不同信息,解剖图像(如CT、MRI)提供了人体解剖形态结构的信息,功能图像(如SPECT、PET)提供了人体内放射性浓度分布的功能信息,这些不同信息需要通过合成得到信息更为全面的融合图像。而要得到有用的融合图像,不同模态的图像需经配准处理。这里综述了几种应用于医学领域的图像配准和融合技术,指出了不同技术的各自优缺点,同时也对近期各种处理技术在临床应用中的研究做了介绍。     

基于频域解混叠的遥感图像融合处理

目的 :根据shanon采样定理 ,研究将多幅低分辨率遥感图像进行信息融合处理 ,形成单幅较高分辨率图像。方法 :用数学方法求解对应于低分辨率遥感图像的统一频谱混叠。结果 :给出了不同分辨率图像频谱混叠矩阵的统一表达式。结论 :实验结果证明了本算法能有效提高遥感图像空间分辨率 0 .5～ 1倍。     

脑部肿瘤CT-MRI融合图像不同融合方法的精度分析

目的 研究4种融合方法进行CT-MRI图像融合后的精度,为脑部肿瘤放疗患者寻求一种更有效的图像融合方法.方法 选择10例脑部肿瘤患者,在相同定位条件下进行定位CT扫描和MRI T1W1增强序列扫描,分别用标点法、标点+手动融合法、互信息法和互信息+手动融合法将CT与MRI图像融合.分别在经融合过的CT和MRI图像上勾画临床靶体积(CTV),利用两种图像上相对应5个解剖点间距离平均值(d1-5)、CTV中心位置距离(dCTV)及CTV交叠度(PCT-MRI)评价图像融合精度,并用非参数Friedman M检验差异.结果 标点法、标点+手动融合法、互信息法和互信息+手动融合法测得的d1-5不完全相同,分别为(0.28±0.12)、(0.15±0.02)、(0.25±0.19)、(0.10±0.06)cm(M=14.41,P=0.002);dCTV也不完全相同,分别为(0.59±0.28)、(0.60±0.32)、(0.58±0.39)、(0.42±0.30)cm(M=9.72,P=0.021);PCT-MRI也不完全相同,分别为0.69%±0.18%、0.68%±0.16%、0.66%±0.17%、0.74%±0.14%(M=14.82,P=0.002).结论 采用互信息法+手动融合的方法所得d1-5、dCTV最小和PCT-MRI最大,用此方法进行图像融合具有较高融合精度,可用于脑部肿瘤患者临床放疗中.     

一种基于区域和Contourlet变换的多聚焦图像融合新方法

本文提出了一种基于区域和contourlet变换相结合的图像融合新方法。该方法首先对源图像进行contourlet变换，得到高频和低频图像；接着根据各尺度上高频图像的大小来调整源图像尺寸进行分割，得到多尺度分割图像；然后采用区域高频系数绝对值之和作为区域活动度来指导系数融合；最后进行contourlet逆变换得到融合图像。采用均方根误差、信噪比、边缘融合质量指标和加权融合质量指标4种准则来评价融合算法的性能。实验结果表明，本文方法不仅在客观评价指标上优于小波变换法，而且从主观评价上来看，本文的方法得到的融合图像更加的清晰。     

医学图像融合技术在肿瘤放射治疗中的应用

医学图像融合技术一个非常重要的应用领域就是肿瘤的放射治疗,特别是对于精确放射治疗。本文简介医学图像融合技术的分类及主要方法和实施步骤,并综述各种图像融合技术在不同肿瘤放疗中的应用,对其在生物适形放射治疗中的应用前景作一展望。     

基于主成分分析的递变能量X射线图像融合

为避免无损检测中递变能量的数字化X射线照相（DR）图像序列的融合对先验经验的依赖,本文提出了一种基于主成分分析（PCA）的方法。该方法首先按照PCA中方法对去噪后的序列图像求各主成分相应的正交单位化特征向量,然后舍掉特征向量中的负值,计算各主成分,最后依照次序从小到大原则选取适量的主成分求和得到融合后的图像。实验结果表明,在不利用先验经验的情形下,这种方法得到的融合图像较完整地表达了DR图像序列的信息,有效扩展了DR图像的动态范围。     

医学图像融合技术在肿瘤放射治疗中的应用

医学图像融合技术一个非常重要的应用领域就是肿瘤的放射治疗,特别是对于精确放射治疗.本文简介医学图像融合技术的分类及主要方法和实施步骤,并综述各种图像融合技术在不同肿瘤放疗中的应用,对其在生物适形放射治疗中的应用前景作一展望.     

Projector-based augmented reality for intuitive intraoperative guidance in image-guided 3D interstitial brachytherapy

PURPOSE: The aim of this study is to implement augmented reality in real-time image-guided interstitial brachytherapy to allow an intuitive real-time intraoperative orientation. METHODS AND MATERIALS: The developed system consists of a common video projector, two high-resolution charge coupled device cameras, and an off-the-shelf notebook. The projector was used as a scanning device by projecting coded-light patterns to register the patient and superimpose the operating field with planning data and additional information in arbitrary colors. Subsequent movements of the nonfixed patient were detected by means of stereoscopically tracking passive markers attached to the patient. RESULTS: In a first clinical study, we evaluated the whole process chain from image acquisition to data projection and determined overall accuracy with 10 patients undergoing implantation. The described method enabled the surgeon to visualize planning data on top of any preoperatively segmented and triangulated surface (skin) with direct line of sight during the operation. Furthermore, the tracking system allowed dynamic adjustment of the data to the patient's current position and therefore eliminated the need for rigid fixation. Because of soft-part displacement, we obtained an average deviation of 1.1 mm by moving the patient, whereas changing the projector's position resulted in an average deviation of 0.9 mm. Mean deviation of all needles of an implant was 1.4 mm (range, 0.3-2.7 mm). CONCLUSIONS: The developed low-cost augmented-reality system proved to be accurate and feasible in interstitial brachytherapy. The system meets clinical demands and enables intuitive real-time intraoperative orientation and monitoring of needle implantation.     

利用影像融合技术评估肺癌放射治疗全程剂量体积直方图

目的探讨利用影像融合技术完整的评估肺癌患者放射治疗全程剂量体积直方图参数。方法 25例未能手术肺癌患者, 中位年龄54岁, Karnofsky评分≥70。均采用三维适形放射治疗, 利用CT模拟定位, 进行放射治疗40Gy-50Gy后, 缩野进行第二次扫描, 将两次图像利用ACQsim工作站进行影像融合并重新勾画靶区, 并将两次的靶区剂量和正常组织剂量利用放射治疗计划系统相叠加。结果 所有患者均完成放射治疗, 总剂量60Gy-66Gy, 叠加后的剂量体积直方图可以完整的反映出正常肺组织、脊髓及心脏所受剂量。结论 根据合成后的DVH, 评估正常器官受量, 调整放射治疗总剂量, 可以最大限度的降低放射治疗并发症的发生。     

CT/CT图像融合技术评价食管癌二程放疗的可靠性研究

目的:探讨利用CT/CT图像融合技术来评价食管癌二程放疗的准确性和可靠性。方法:9例食管癌患者,接受调强放疗46Gy后,行二次CT定位,制定后程适形或调强计划,给予处方剂量20Gy。将两次CT图像融合得到全程融合计划,总处方剂量66Gy。比较两个疗程危及器官的体积变化,将首程计划移植到二次定位图像上,计算并比较危及器官受照剂量的差别;将一程计划和二程计划的危及器官评价结果直接相加,与融合计划进行比较。结果:两次定位肺与心脏的体积变化差异无统计学意义(P>0.05);CT/CT融合精度对肺和心脏的受量评价差异无统计学意义(P>0.05),而对于脊髓最大受照剂量差异具有统计学意义(P<0.05);分次计划评价指标相加与融合计划的比较结果是,双侧肺V20、心脏V30的差异有统计学意义(P<0.05),双侧肺平均受照剂量和脊髓的最大受照剂量差异无统计学意义(P>0.05)。结论:在食管癌分程放疗中,宜采用融合计划来评价肺和心脏的受照剂量,可以采用两次计划分别评价得出的脊髓最大受照剂量之和来作为全程脊髓最大受量的评价指标。     

MR and CT image fusion for postimplant analysis in permanent prostate seed implants

PURPOSE: To compare the outcome of two different image-based postimplant dosimetry methods in permanent seed implantation. METHODS AND MATERIALS: Between October 1999 and October 2002, 150 patients with low-risk prostate carcinoma were treated with (125)I and (103)Pd in our institution. A CT-MRI image fusion protocol was used in 21 consecutive patients treated with exclusive brachytherapy. The accuracy and reproducibility of the method was calculated, and then the CT-based dosimetry was compared with the CT-MRI-based dosimetry using the dose-volume histogram (DVH) related parameters recommended by the American Brachytherapy Society and the American Association of Physicists in Medicine. RESULTS: Our method for CT-MRI image fusion was accurate and reproducible (median shift <1 mm). Differences in prostate volume were found, depending on the image modality used. Quality assurance DVH-related parameters strongly depended on the image modality (CT vs. CT-MRI): V(100) = 82% vs. 88%, p < 0.05. D(90) = 96% vs. 115%, p < 0.05. Those results depend on the institutional implant technique and reflect the importance of lowering inter- and intraobserver discrepancies when outlining prostate and organs at risk for postimplant dosimetry. CONCLUSIONS: Computed tomography-MRI fused images allow accurate determination of prostate size, significantly improving the dosimetric evaluation based on DVH analysis. This provides a consistent method to judge a prostate seed implant's quality.     

CT/CT图像融合技术评价食管癌二程放疗的可靠性研究

目的：探讨利用CT/CT图像融合技术来评价食管癌二程放疗的准确性和可靠性。方法：9例食管癌患者,接受调强放疗46Gy后,行二次CT定位,制定后程适形或调强计划,给予处方剂量20Gy。将两次CT图像融合得到全程融合计划,总处方剂量66Gy。比较两个疗程危及器官的体积变化,将首程计划移植到二次定位图像上,计算并比较危及器官受照剂量的差别;将一程计划和二程计划的危及器官评价结果直接相加,与融合计划进行比较。结果：两次定位肺与心脏的体积变化差异无统计学意义（P〉0.05）;CT/CT融合精度对肺和心脏的受量评价差异无统计学意义（P〉0.05）,而对于脊髓最大受照剂量差异具有统计学意义（P〈0.05）;分次计划评价指标相加与融合计划的比较结果是,双侧肺V20、心脏V30的差异有统计学意义（P〈0.05）,双侧肺平均受照剂量和脊髓的最大受照剂量差异无统计学意义（P〉0.05）。结论：在食管癌分程放疗中,宜采用融合计划来评价肺和心脏的受照剂量,可以采用两次计划分别评价得出的脊髓最大受照剂量之和来作为全程脊髓最大受量的评价指标。