USformer-Net:基于U-Net和Swin Transformer的脑部MRI图像质量评价方法

针对现有的脑部MRI图像质量评价方法准确率低、难以应用于实际临床环境中的问题,提出一种基于提取感兴趣区域的脑部MRI图像质量自动评价模型USformer-Net,并创建了带有主观质量评价标签的脑部MRI图像数据集。USformer-Net模型基于U-Net和Swin Transformer模型构建并针对脑部MRI图像的特殊性进行了改进。首先,利用轻量化的U-Net网络对具有临床诊断价值的大脑主要区域进行分割,提取出感兴趣区域;其次,利用Swin Transformer的串联窗口自注意力运算(W-MSA)、滑动窗口自注意力运算(SW-MSA)以及其特征融合方式,将特征金字塔(FPN)、兴趣区域匹配(ROI Align)及全连接网络(FC)结合在Swin Transformer骨干特征提取网络中进行图像质量评价。USformer-Net模型能够忽略无关噪声,准确提取出影响诊断的主要区域并进行图像质量评价。实验结果表明,在MRI图像质量评价任务中该模型准确率为87.84%,精度为91.84%,召回率为92.05%,F1-score为91.99%,相较于其他评价方法各项指标均有不同程度提升。最终结果显示该模型能够有效保证脑部MRI图像质量评价的准确性,创建的带有主观质量评价标签的数据集也为该领域的研究提供了更好的数据支持。

基于跨尺度边缘增强深度卷积神经网络的低剂量CT图像去噪

为了提高去噪网络的可解释性,将传统滤波算子的优势融入到网络设计中,提出了基于跨尺度边缘增强的深度卷积神经网络(CEDCNN).将传统边缘算子与卷积相结合,设计出轻量化的边缘增强模块,增强边缘信息对网络结果的影响.基于自适应一致性先验算法构建深度迭代网络,进一步提取边缘增强特征,从而实现端到端可训练、可解释的深度去噪网络.将均方误差和多尺度注意残差感知损失相结合,解决了重建图像过平滑的问题.实验结果表明,CEDCNN去噪网络的PSNR、RMSE、SSIM评价指标分别为43.647 5 dB、0.006 8、0.987 5,说明该方法可显著提高去噪后的图像质量,有效保证低剂量X射线下CT图像的成像质量和精度,去噪效果与正常剂量CT图像所展现的人体组织细节相当.

基于雾密度感知增强的去雾图像质量评价方法

去雾图像质量评价方法在图像去雾算法研究中发挥着重要作用,目前去雾质量评价方法存在雾密度感知能力不足的问题。提出一种基于雾密度感知增强的去雾图像质量评价(FDP-DIQA)方法,针对自然雾图的成像特点,从对比度信息及色彩信息2个方面提取6个特征,并结合以往的图像去雾研究结果提取3个特征,构成完整的去雾感知特征,增强对雾密度的感知能力。随后,结合雾图与去雾图像之间全局和低对比度区域的结构特征及块效应特征,对经平均池化形成的22维特征采用LightGBM进行模型构建,实现去雾图像质量评价。实验结果表明,FDP-DIQA方法在合成雾图数据集和自然雾图数据集上的表现优异,其加权平均后的斯皮尔曼等级相关系数、皮尔森线性相关系数、均方根误差分别为0.9623、0.9583、2.0981,大幅领先于同类方法,与人类主观评价有较高的一致性。

新型冠状病毒肺炎的辨证施治

结合亲临湖北省中西医结合医院所收治的新冠肺炎的临床实践,认为新型冠状病毒肺炎符合中医"温病-疫病"范畴,疫气作为自然界的一种特殊物质,侵袭人体致病后成为疫邪,疫邪的感邪途径为从口鼻而入,伏于里,根据人体状态表现为温热病证或湿热病证,或者两者兼而有之,运用温病学卫气营血辨证和三焦辨证,临床效果满意。此外,救治过程中,还需注意辨痰水、辨郁、辨瘀和辨虚,辨肺与大肠。因此,温病学理论是指导新冠肺炎的辨证施治的理论依据,临床实践证明效果显著。

基于梯度幅度和梯度方向直方图的全参考图像质量评价算法

为了提高全参考图像质量评价算法的性能,提出了一种基于梯度幅度和梯度方向直方图的图像质量评价算法.梯度方向直方图可以描述图像中局部物体表象和形状,梯度幅度能精细地反应图像中微小细节的反差和纹理变化.分别计算参考图像和失真图像的梯度幅度和梯度方向直方图,然后计算梯度幅度相似度图和梯度方向直方图相似度图,最后通过标准方差加权的方式得到图像的预测质量分数.在LIVE,TID2008和IVC三个图像数据库上的实验结果表明,所提算法的预测结果与人的主观判断具有较好的一致性.

多特征融合的图像质量评价方法

为了规避图像质量评价中的视觉特征和池化策略难以选取和解释的问题,在提取参考图像和失真图像的多种底层特征的基础上,采用机器学习的方法自动预测真实图像质量,提出多特征融合的图像质量评价方法.针对参考图像和失真图像分别提取相位一致性、梯度、视觉显著性、对比度特征,计算4种特征的相似度图,提取相似度图的均值和方差特征,最后采用支持向量回归评价文中方法.在LIVE、CSIQ、TID2008和TID2013图像库上的实验表明,文中方法的主客观一致性较好.

No-reference blur assessment method based on gradient and saliency

To evaluate the quality of blurred images effectively,this study proposes a no-reference blur assessment method based on gradient distortion measurement and salient region maps.First,a Gaussian low-pass filter is used to construct a reference image by blurring a given image.Gradient similarity is included to obtain the gradient distortion measurement map,which can finely reflect the smallest possible changes in textures and details.Second,a saliency model is utilized to calculate image saliency.Specifically,an adaptive method is used to calculate the specific salient threshold of the blurred image,and the blurred image is binarized to yield the salient region map.Block-wise visual saliency serves as the weight to obtain the final image quality.Experimental results based on the image and video engineering database,categorial image quality database,and camera image database demonstrate that the proposed method correlates well with human judgment.Its computational complexity is also relatively low.

图像去雾算法综述

由于气候变化、空气污染等原因,含雾图像的产生不可避免。对含雾图像进行去雾处理是消除雾对图像的不良影响,进而获得细节纹理等方面高质量的清晰图像。首先,主要就图像增强、物理模型和深度学习三个方面对图像去雾算法的研究现状进行系统的归纳总结,包括各类去雾算法的优缺点分析。其次,指出去雾算法的问题所在。最后,提出去雾算法的前景展望。

基于图像分割和对抗训练的去雾算法

由于气候变化或者空气污染,不可避免地产生含雾图像。为了解决这一问题,论文提出了一种基于图像分割和对抗训练的去雾算法,在训练时,其首先将一张清晰图和一张雾图作为输入,随机进行线性或者非线性图像融合,得到一张含雾的混合图。其次,引入一个分离器将之再次分离成新的清晰图和雾图,利用两张原图和分离之后的两张分离图,利用交叉计算误差作为损失函数,对分离器进行训练优化,充分学习雾图特征。再者,引入一个鉴别器,对分离器处理完之后的图进行鉴别,鉴别混合图分离与否。在训练整个过程中,保证最小化分离器误差的同时,实现鉴别器鉴别率的最大化。在去雾时运用训练得到的模型,对雾图通过图像分割,从而达到去雾的目的。实验表明,在主观视觉效果和客观指标上,论文算法处于现存算法的前列,而且时间复杂度较低,实用性更强。

111例新型冠状病毒肺炎患者中医辨治临床观察

目的报道中医辨治111例新型冠状病毒肺炎患者的临床疗效,探讨新型冠状病毒肺炎的中医病因及病机。方法广东省中医医疗队于2020年1月29日至2020年2月11日接管湖北省中西医结合医院收治的111例新冠肺炎患者,在西医治疗基础上按轻型、普通型、重型、危重型进行中医辨证施治,均给予中药汤剂或者颗粒剂。分别进行总体疗效评价及症状改善情况统计。结果111例新型冠状病毒肺炎患者中出院37例,病情改善62例,病情无变化3例,病情恶化转入ICU病房1例,死亡8例(其中4例为医疗队接管病区后12 h内死亡)。主要症状改善情况:轻型、普通型患者症状100%消失,重型、危重型患者发热、咳嗽、腹泻、便秘、恶心呕吐等显著改善。结论新型冠状病毒肺炎隶属中医疫病范畴。湿毒疫邪是最主要的致病因素,湿邪困脾、疫毒闭肺是核心病机,湿邪贯穿始终,随疾病进展及个体禀赋差异可出现化热、化燥,少数可见寒化。治疗应中西医并重,中医药全程参与,辨证施治,可以取得良好的临床疗效。

中西医结合治疗80例新型冠状病毒肺炎重型及危重型患者疗效观察

目的 观察中医药辨证治疗结合西医基础治疗对新型冠状病毒肺炎(COVID-19)重型及危重型患者病情转归及各项指标的影响,综合评估其临床疗效及安全性。方法 选择2020年2—3月广东省中医医疗队收治于湖北省中西医结合医院的COVID-19重型及危重型患者,按2∶1随机分为试验组及对照组。根据《新型冠状病毒感染的肺炎诊疗方案(试行第五版)》,给予对照组西医基础治疗,试验组在西医基础治疗上全程进行中医辨证施治,针对邪郁少阳证、邪伏膜原证、湿热蕴肺证、疫毒闭肺证、气阴两伤证、气营两燔证及内闭外脱证加用中药汤剂及中成药。观察2组患者结局转归、核酸转阴时间、治疗前后中医证候总积分和实验室指标变化。结果 试验组总有效率、核酸转阴率高于对照组(P<0.05),但2组28 d病死率、核酸转阴时间差异无统计学意义(P>0.05)。治疗后,2组中医证候总积分均下降(P<0.05),且试验组较对照组降低(P<0.05);2组C反应蛋白、血清淀粉样蛋白A、白细胞介素-6均降低,且试验组血清淀粉样蛋白A、白细胞介素-6较对照组降低(P<0.05);试验组白细胞计数、淋巴细胞计数、T淋巴细胞计数、自然杀伤细胞计数及对照组白细胞计数、T淋巴细胞计数均较治疗前升高,且试验组白细胞计数、T淋巴细胞计数均较对照组升高(P<0.05);2组乳酸浓度均较治疗前降低(P<0.05),且试验组较对照组降低(P<0.05);试验组较治疗前氧合指数升高(P<0.05)。结论 中医药辨证治疗结合西医基础治疗能够调节COVID-19重型、危重型患者免疫功能,抑制机体炎症反应,改善组织缺氧及灌注不足,有效缓解患者症状,从而提高临床疗效。