基于改进C-V模型的乳腺肿瘤超声图像分割

提出了一种改进的C-V模型,完全避免了重初始化步骤并简化了初始水平集函数的构造,大大加快了分割速度。针对乳腺肿瘤超声图像灰度分布的特点和C-V模型分段常量的假设,提出了手工勾画粗略边界,再划分子图进行分割的半自动分割流程,不仅提高了分割准确性,同时也进一步提高了分割效率。实验表明,算法能高效准确地从超声乳腺肿瘤图像中提取出肿瘤的边界,为下一步的目标特征提取、分析打下了良好的基础。

医学超声图像三域滤波去噪算法

针对视频格式的医学超声图像序列,提出了一种同时利用空间域、灰度域和时间域的相关信息的三域滤波算法。首先对每一帧图像,充分利用空间域和灰度域的相关信息构建自适应邻域,接着进行空间域和灰度域加权滤波,最后利用相邻帧之间的时域相关性进行时域加权滤波。三个域的滤波均采用高斯核函数加权,从而减小了滤波结果对阈值选取的敏感度,提高了算法的稳定性。实验结果表明,三域滤波算法能有效地抑制图像中的噪声,并保留边缘细节,有利于图像的特征提取、识别和分析。

基于灰阶超声序列图像的乳腺肿瘤良恶性判别

提出了一种评估加压深度的算法,并在此基础上提出了四个经过加压深度归一化的乳腺弹性特征参数。分类判决实验证明,这些弹性参数对乳腺肿瘤良恶性具有较好的区分能力,若进一步联合使用形态特征,最终分类准确度、敏感度、特异度可高达95.19%、98.82%、92.16%。

一种新型的医学图像分割评价方法

通过分析几种常用的医学图像分割评价方法,提出了一种新型的评价方法。此方法不仅能有效地反映出分割结果相比目标轮廓线的偏差量,还能反映出轮廓线附近的波动状况。再者,此方法的结果不仅能横向比较(比较不同算法对同一目标的分割结果),还能纵向比较(比较同一算法对不同目标的分割结果)。实验结果证明,本文提出的评价方法具有良好的临床价值。

基于各向异性扩散的B超图像去噪

提出了一种基于各向异性扩散方程的B超图像斑点噪声抑制的算法。斑点噪声是由超声成像机制引起的固有噪声形态,它对B超图像的特征提取、识别和分析带来极大困难。特别是对于边缘提取,斑点噪声使得传统的提取算法几乎都无法取得理想的效果。各向异性扩散方程是一种能有效抑制斑点噪声的算法,本文针对原始算法中扩散系数过饱和的问题以及斑点尺度系数选择的不足,提出了改进的方法,从而在抑制斑点噪声的同时保留甚至增强B超图像中的边缘细节信息,为下一步的边缘提取提供了有效保障。

联合弹性特征的多特征乳腺肿瘤超声图像识别

计算机辅助诊断技术是提高诊断效率的有效手段,目前常使用肿瘤的形态和灰度纹理特征进行综合分析。而临床研究表明,肿瘤弹性也是判别其良恶性的重要指标。本文使用非刚性配准的方法,分析加压前后两幅灰阶超声肿瘤图像之间的差异,从而提取了形变总量和缩小放大比这两个反映肿瘤弹性的特征参数。随后的分类判决实验证明,这两个弹性参数对肿瘤良恶性具有较好的区分能力,联合使用形态特征后性能更优。

基于薄板样条和形状内容的医学图像非刚性配准方法研究

目的针对医学图像非刚性点配准的现状,给出一种基于点特征的非刚性配准方法。方法利用一种新的相似度测量方法——形状内容来解决两幅图像中点的对应关系,并利用点对应关系来估计非刚性映射函数。结果利用薄板样条实现了医学图像的快速准确非刚性配准。结论实验结果表明,上述方法获得了很好的配准效果。

一种基于水平集的前列腺超声图像A动分割算法

由于超声图像存在着斑点噪声和较低的信噪比，使得传统的分割算法很难应用于超声图像的自动分割，而手工分割方法非常耗时且重复性差。因此提出了一种基于水平集和改进径向浅浮槽算法（RBR，radical bas—relief）的前列腺直肠超声（TRUS）图像全自动分割算法。首先使用Sticks滤波器来去除斑点噪声，并且增强图像的对比度。然后使用径向浅浮槽算法来对图像进一步增强，通过使用形态学算法和边界填充得到前列腺的初始轮廓，使用该轮廓来初始化水平集算法，从而实现全自动分割。实验结果表明，该方法能有效地去除斑点噪声的影响，并且能够对前列腺超声图像实现较好的分割效果。

一种新型的超声图像斑点噪声抑制算法

针对斑点超声图像用传统的提取算法很难取得理想的效果,该文提出了一种基于各向异性扩散方程的超声图像斑点噪声抑制算法,新算法结合了鲁棒估计并考虑了斑点噪声特性,在有效抑制斑点噪声的同时具有更佳的鲁棒性,从而更好地保留甚至增强边缘细节信息。进而又提出了一种自动计算斑点尺度系数的方法,减少了人为因素的影响,提高了算法的稳定性。

基于联合聚类和配准算法的可形变数字化概率图谱研究

可形变形状模型化的一个关键问题就是从一系列未标记的形状点集中估计一个有意义的平均形状。本文给出一种新的联合聚类和配准算法,它可以从多个形状采样的未标记点集中计算出这样一个平均形状,利用一种交替更新方法,将这些形状采样点集非刚性匹配到正在形成的平均形状上,然后根据得到的非刚性变换来估计平均形状,整个过程是完全对称的。这种方法对医学图像处理中建立基于人群的概率图谱非常有用。实验中将其应用到4个不同人脑部2D胼胝体数据中建立图谱(平均形状)。

辐射源个体识别中分类器应用

随着电磁辐射源个体之间差异的减小,传统的模板比对法已经难以完成对辐射源的个体识别任务。为了更好的识别个体之间的微小差异,提高复杂电磁环境中辐射源个体识别的成功率,从工程应用角度出发,提出先使用Fisher判别率进行特征预选,再使用主成份分析进行降维,最后使用支持向量机进行训练识别的辐射源个体识别方法,构建了可以识别辐射源威胁差异的分类器。仿真结果表明:该方法可以兼顾工程应用中识别正确率和识别速度的要求,对辐射源个体识别具有较好的应用价值。

一种解耦合的相控阵自动远场校正技术

相控阵系统的阵元通道间存在幅相差异,会对阵列主副瓣比、波束指向精度的关键性能产生影响,需在使用前校准通道。大型宽带相控阵通常采用远场校准方法,针对其部署复杂、使用不便的问题,本文提出了一种解耦合的自动远场相位校正技术。经实装宽带有源相控阵系统的验证试验,该技术可在远场条件下自动完成通道校准,有效优化了阵元通道的幅相偏差,提高了主副瓣比,改善了波束指向精度。整个校正过程耗时短,具有方便、高效的优点和良好的工程应用前景。

基于EMD时频重构特征的航管应答器个体识别

通过分析航管应答信号样式及特点,提出了基于经验模式分解(EMD)时频重构特征的航管应答器个体识别算法。首先通过EMD将多分量信号分解为有限个固有模式函数(IMF)分量,继而利用IMF来重构辐射源信号的时频分布,最终获得稳定的时频图分解特征。利用实测航管应答信号的验证实验表明,该方法可以有效提取航管应答信号的细微特征,最终的识别性能显著优于使用脉冲包络特征或者功率谱特征的识别算法。

从美军舰队作战试验看特定辐射源识别

特定辐射源识别是提升电子侦察系统性能的关键技术之一。美军经过四十多年的研究,已建立了相关的标准体系,并通过2002年的舰队作战试验对该技术进行了针对性验证。通过分析这次试验的过程和结论,对特定辐射源识别技术的发展进行了展望。

数字波束形成对信号细微特征的影响

特定辐射源识别技术(SEI)可以大幅度提升侦察系统的情报分析深度和准确度,其应用基础是目标信号的细微特征,但细微特征很容易受到各种因素的影响。针对波束合成算法和通道不一致性对4类常用SEI识别细微特征的影响做了定性分析,并使用实测数据进行了验证。理论分析和试验结果都表明,DBF技术除对包络特征有较大的影响外,对其他3类SEI识别特征的影响基本可以容忍。在实际应用中,建议根据信号类型和应用环境,选择使用合适的特征参数并分配适当的权重,达到SEI识别的目的。

均匀椭圆阵干涉仪测向

圆阵干涉仪是一种特殊的二维测向系统,具有解模糊概率高、测向精度高的特点,在电子侦察领域有广阔的研究前景。在实际应用中,存在方位面和俯仰面安装尺寸不同的情况,当圆阵干涉仪直径大于其中一维的安装尺寸,则天线阵面无法安装。针对此类应用场景,考虑压缩圆阵干涉仪的某一维尺寸,将其转变为椭圆阵干涉仪,以满足安装需求。因此建立一种基于k-means聚类的均匀椭圆阵干涉仪测向模型,实现均匀椭圆阵干涉仪的解模糊,并通过仿真分析验证该算法的正确性。

改进灰狼算法在同心圆环阵列优化中的应用

为了解决具有周期性排列规律的同心圆环阵列(Concentric Rings Array,CRA)天线在综合时方向图中存在旁瓣电平高、主瓣较宽等问题,提出一种改进的灰狼算法(Improved Grey Wolf Optimizer,IGWO)。将最小化峰值旁瓣电平(Peak Side Lobe Level,PSLL)设定为优化目标,以环半径、阵元数目及激励幅度作为变量建立一种新型的综合模型,分别在约束主瓣宽度以及限制阵列孔径的前提下,可对旁瓣电平获得理想的旁瓣抑制效果,使阵列性能得到极大提升。仿真表明,改进后的灰狼算法搜索能力强,能够获得具有低旁瓣电平特性的阵列结构。该方法在同心圆环阵列优化中具有可行性。

辐射源识别系统中分类器设计及其应用

针对辐射源识别系统中分类器设计分析的不足,本文从分类器的两大基本任务拒识和鉴别出发,研究辐射源识别系统中的分类器设计。首先详细分析了拒识和鉴别先后执行顺序对系统性能的影响;然后阐述了拒识分类器和鉴别分类器设计所需要考虑的要点;最后根据当前分类器和工程应用的状况,分析适合于辐射源识别系统的分类器。

双星系统对雷达无源定位的可行性分析

双星无源定位系统对地海面雷达辐射进行定位时,存在脉冲信号频差参数提取的模糊问题。提出了一种基于虚拟双星的双时差粗定位方法,可有效解决频差测量的模糊,再结合时差/频差联合定位方法,分析了双星系统对雷达辐射源无源定位的可行性,给出了一些有用的结论。

一种宽带信号DBF接收比幅测向方法

针对宽带信号DBF接收应用需求,从DBF比幅测向原理出发,在基于各合成波束严格比值关系的比幅测向方法基础上,提出一种改进方法。该方法由于不考虑阵列各单元天线在不同方向的调制效应,省去了各单元天线方向图或各指向合成波束方向图的大量的测试工作量;同时,对比分析表明,采用理论比幅曲线的测向误差并未发生明显变化,保证了宽带信号侦察的测向精度。目前该方法已在工程项目中应用,实践表明,该方法具有工作量小、实现简单和测向精度高等优点。