拓扑约束结合匈牙利算法在高密度神经干细胞追踪中的研究

神经干细胞(NSCs)的运动分析是细胞学和生物学研究中重要的组成部分之一,而对大量NSCs同时进行追踪是细胞运动研究的主要难点。为了进一步提高高密度NSCs追踪算法的准确性,本文提出了一种新的基于分割、结合拓扑约束和数据关联的细胞追踪方法。首先针对实验所用的两组细胞图像序列的特点,分别采用了不同的分割方法。然后利用拓扑约束完成相邻两帧中所有细胞的数据关联并建立系数矩阵,最后对该系数矩阵利用匈牙利算法实现细胞的最优匹配,以此模式从序列的前两帧到最后一帧完成细胞追踪。实验结果表明,本文算法与单独利用拓扑约束进行细胞追踪的方法相比,有更好的追踪效果,准确性更高,序列I和序列Ⅱ的最终追踪准确率分别提高了10.17%和4%。     

基于脉搏波传播时间测量的特征信号处理算法的研究

目的针对目前加速度脉搏波特征点检测研究少的问题,本文提出一系列处理算法,并对加速度脉搏波关键点中的a、c两点进行了重点研究。方法通过对加速度脉搏波采用防脉冲移动平均、小波滤波等方法预处理后,采取差分阈值与小波系数模极大值相结合的方法,对关键点位置进行检测。实验处理数据源于对15名在校学生采集的60组容积脉搏波,通过本文算法进行处理、检测和验证。结果对于加速度脉搏波中关键点a、c两点的正确识别率达92％以上。结论本文所述信号处理算法能够对脉搏波传播时间测量中的特征信号进行快速、准确的检出,为新型医疗监护设备的开发设计提供了技术支持。     

一种新的HHT在心音包络提取中的应用

目的：心音包络比原始心音可以更好地显示心音的特征,是进行心音识别的基础。希尔伯特一黄变换（HHT）是一种提取心音包络的有效方法,它首先利用经验模态分解算法提取心音信号的固有模态函数,然后利用希尔伯特变换提取心音包络。常规的希尔波特一黄变换在分解过程中会引起端点效应和过冲等问题。方法：本文提出了一种基于改进型希尔伯特一黄变换的心音包络提取新方法。结果：该方法首先采用包络线性延拓法抑制端点飞翼问题,然后采用l一次贝塞尔分段插值算法替代原始经验模态分解算法中的三次样条插值算法减小分解过程中的误差。结论：仿真实验和实际采集的心音信号实验证明了该方法的有效性。     

基于多分辨率GMI Demons算法的18F-FDG PET-CT图像配准在食道癌病例中的应用

18F-FDG PET和CT图像的精确配准在肿瘤的放射治疗中具有重要的临床研究意义,本研究采用全局刚性粗配准对食道癌病例中的PET和CT图像进行预处理,尽可能地减小摆位误差,然后使用基于互信息梯度的Demons算法(GMI Demons)进行局部形变配准,有效弥补内部器官误差,另外为了加快配准过程,保持图像的鲁棒性的同时避免局部极值,在形变配准前使用多分辨率图像金字塔结构。通过对10例食道癌病例的定量分析,最大互信息值结果说明经GMI Demons算法配准之后的图像精度比基于MI算法要提高8.046%±0.041%,配准前后临床上肿瘤靶区(GTV)大小的变化,说明经GMI Demons算法配准之后的GTV大小比基于MI算法配准之后的精度提高8.022%±0.044%。两种定量结果的一致性和通过对图像的定性分析,说明该配准策略可以快速地精确肿瘤靶区位置,在制定精确的放疗计划和实际的临床应用中具有研究意义。     

改进型遗传算法在脑白质纤维追踪成像中的应用

目的针对基本遗传纤维追踪算法易早熟等缺点,提出结合遗传算法(GA)、模拟退火算法(SA)的脑白质纤维可视化方法。方法在遗传进化的初期,依据适应值,按照轮盘赌选择规则选择纤维,在GA接近收敛的中期引入SA作为繁殖算子,并以一定交叉概率和变异概率调整纤维,获得较优纤维路径。结果改进后的算法追踪的纤维能量更小,且更加符合扩散张量场的分布。结论遗传模拟退火纤维追踪算法能够克服传统GA易早熟及易陷入局部最优解的缺点,可实现脑白质纤维的三维可视化。     

基于模型的迭代重建算法在小儿全身CT扫描辐射剂量及影像质量的效果研究

正目的回顾性比较基于模型的迭代重建算法(MBIR)的低剂量CT扫描和使用30%适应性统计迭代重建算法(ASIR)滤过反投影技术的标准剂量CT扫描之间的影     

持久性部分实性磨玻璃样结节的计算机结构分析:鉴别侵袭性肺腺癌和非侵袭性病灶

正摘要目的回顾性调查计算机三维结构分析对表现为部分实性磨玻璃样结节(GGN)的侵袭前病灶和侵袭性肺腺癌(IPA)的鉴别价值。材料与方法本回顾性研究获得伦理审     

自适应迭代重建算法结合自动管电流调制技术在腹部CT低剂量应用

目的探讨自适应迭代重建算法(ASIR)结合自动管电流调制技术在腹部低剂量的应用。资料与方法 150例行腹部CT检查的患者按就诊顺序分成A、B、C组,每组各50例,采用自动毫安扫描技术行腹部CT检查,3组预设噪声指数(NI)分别为8、10、11,并采用ASIR为30%、40%、50%进行重建,分别记为A1、A2、A3、B1、B2、B3、C1、C2、C3。计算各组有效剂量(ED),由2名医师对图像质量进行评估。结果图像质量均满足临床诊断要求,A组有效剂量为(5.74±1.45)mSv,B组为(3.35±1.35)mSv,C组为(2.57±1.71)mSv。除A1与B3、B1与C3组间图像噪声值差异无统计学意义,其余各组图像噪声值差异均有统计学意义(F=89.240~179.444,P<0.05)。A3图像噪声值最低,图像质量评分最高(4.43±0.50)分,C1图像噪声值最高,图像质量评分最低(3.66±0.64)分。结论 ASIR结合自动管电流调制技术,可以大幅度降低腹部检查者的辐射剂量。     

基于Goldstein枝切算法的MR相位像解缠方法改进

磁共振相位像的信息可应用于一些特殊MR成像技术,如磁敏感成像、弹性成像、温度监控等,但是扫描得到的相位像常
常会出现相位缠绕导致相位信息不准确,因此相位解缠成为上述成像技术成功的关键。本文分析了目前常用Goldstein枝切算
法产生错误解缠的原因,并在此基础上进行了算法改进,提出在解缠流程中引入掩模处理、滤波及最近邻偶极子对去除的最小
生成树等步骤,从而改善Goldstein枝切算法需要的残差图。实验结果表明这种方法使得残差点数量明显下降,枝切线的重复
连接、闭合回路及贯通线等引起错误解缠的情形得到改善,明显提高了解缠后的相位像质量。
     

基于在线字典学习的医学图像特征提取与融合

提出一种基于在线字典学习(ODL)的医学图像特征提取与融合的新算法。首先,采用大小为8像素×8像素的滑动窗处理源图像,得到联合矩阵;通过ODL算法得到该联合矩阵的冗余字典,并利用最小角回归算法(LARS)计算该联合矩阵的稀疏编码;将稀疏编码列向量的1范数作为稀疏编码的活动级测量准则,然后根据活动级最大准则融合稀疏编码;最后根据融合后的稀疏编码和冗余字典重构融合图像。实验图像为20位患者的已配准脑部CT和MR图像,采用5种性能指标评价融合图像的质量,同两种流行的融合算法比较。结果显示,所提出算法的各项客观指标均值最优,Piella指数、QAB/F指数、MIAB/F指数、BSSIM指数和空间频率的均值分别为0.800 4、0.552 4、3.630 2、0.726 9和31.941 3,融合图像对比度、清晰度高,病灶的边缘清晰,运行速度较快,可以辅助医生诊断和临床治疗。