一种结合改进OTSU法和改进遗传算法的图像分割方法

为了自动确定图像分割的最佳阈值,提出了一种结合改进OTSU法和改进遗传算法的图像分割方法,即利用这种改进遗传算法对二维OTSU图像分割函数进行全局优化,该方法能够根据个体适应度大小和群体的分散程度自动调整遗传控制参数,从而能够在保持群体多样性的同时加快收敛速度,最后得到图像分割的最佳阈值,克服了传统遗传算法的收敛性差、易早熟等问题。在理论分析和仿真数据实验中,与二维OTUS图像分割法和基于基本遗传算法的图像分割法相比,使用该方法得出的阈值范围更加稳定,阈值计算时间有极大的降低,更能满足图像处理的实时性要求。

多天线干涉处理的窄带雷达空间旋转目标三维成像

借鉴干涉式逆合成孔径雷达中多天线干涉处理的思想,采用L型三天线成像结构,提出了一种基于多天线干涉处理的窄带雷达空间旋转目标三维成像方法。推导了窄带条件下空间旋转目标回波干涉处理的原理,分析了短时傅里叶变换对回波干涉相位信息的影响,在对各天线回波进行短时傅里叶变换的基础上,在时频平面上有效区分了各散射点对应的回波曲线,获得了不同散射点对应的干涉相位信息,实现了对空间旋转目标的干涉式三维成像。与已有方法相比,该方法仅需利用单部多天线雷达即可获得目标的真实三维信息。仿真结果验证了所提方法的有效性。

基于Gabor小波和局部二值模式的步态识别

利用步态对个人身份进行识别已经受到越来越多生物识别技术研究者的重视。步态能量图(GEI-Gait Energy Image)是一种有效的步态表征方法,Gabor小波能提取不同方向、不同尺度空间频率特征,因此,首先利用Gabor小波提取步态能量图不同方向、不同尺度的信息,得到其幅值谱图,再利用LBP来提取Gabor幅值谱图的局部信息,相对于LBP直接作用于步态能量图,能提取步态能量图更多方向、更多尺度的局部特征。最后,利用具有良好降维和辨识能力的辨识共同向量(DCV-Discriminant Common Vector)对提取的LBP特征进行维数约减和特征选择,只需利用简单的最近邻分类器就能取得较好的识别效果。该算法在中科院自动化所的CASIA数据库上面进行试验取得了较高的正确识别率。还针对步态识别中的小样本问题提出了一种样本扩充方法,解决了步态识别中的小样本问题,并提高了算法的识别率。

磁共振FSE三维容积成像序列在视神经炎诊断中的价值

目的探讨磁共振FSE三维容积成像序列对视神经炎的诊断价值。方法收集临床诊断视神经炎患者32例,行视神经冠状位T2WI脂肪抑制、3DFSE T2WI脂肪抑制扫描,对3DT2WI脂肪抑制图像后处理及重建,分析视神经各段是否异常及受累范围、程度。结果采用双盲法对诊断结果与MR检查结果进行对比分析,其中临床诊断视神经炎41条视神经,23条正常(2组MR检查结果正常)。视神经冠状位T2WI脂肪抑制信号明显增高46.3%(19/41),轻度增高36.6%(15/41),未见增高17.1%(7/41),3DT2WI脂肪抑制扫描信号明显增高56.1%(23/41),轻度增高29.3%(12/41),未见增高14.6%(6/41)。结论磁共振三维容积成像序列扫描速度快,可获得薄层容积图像,提高视神经炎的诊断水平及检出率。

雷达目标三维成像算法研究

逆合成孔径雷达三维成像技术可有效揭示雷达目标散射源的空间分布;相比于传统的距离向和方位向二维成像,三维成像又增加了俯仰向的分辨能力,可以识别雷达目标高度方向的散射源分布情况。从雷达目标回波信号分析出发,探讨了三维成像的基本公式及算法。距离向分辨采用传统的FFT(快速傅里叶变换)实现,方位向和俯仰向分辨运用卷积反投影算法实现。讨论了两种实现方位向和俯仰向成像的投影插值算法,即二维投影插值法和直接投影法,与传统的二维投影插值算法比较,直接投影法具有计算速度快和计算精度高的优点。

一种在扩散加权图像降噪中的算法

扩散加权图像中的噪声为莱斯噪声并且图像本身含有丰富的边界信息,因而要求对DWI图像有效降噪的同时,能够较好地保留图像的边界信息。由于BEMD算法可将图像分解为细节图像及余项图像,其所分解的细节图像包括DWI图像的边界信息以及主噪声,而余项图像则描述图像的趋势信息。因此,提出一种将二维经验模态分解算法与改进的维纳滤波器相结合的降噪算法,并将该算法应用于DWI图像的降噪中。通过实验,将所提出的算法与其他算法应用于DWI图像的降噪处理,并通过对结果的分析比较证明所提出的算法能够更有效地对DWI图像进行降噪处理。

应用64排CT图像整合Carto系统进行心房颤动导管消融

目的应用64排CT图像与三维电解剖标测整合技术(Carto-Merge)指导心房颤动(房颤)导管消融。方法15例对药物治疗无效的房颤患者,术前1～3d行64排CT成像检查,然后应用新型的Carto-Merge软件包,将64排CT获得的图像导入三维电解剖标测系统(Carto)中,分离并重建左心房及肺静脉CT图像,应用Carto-Merge软件,陆标匹配(Landmark Match)+表面匹配(Surface Match)法将左心房及肺静脉的CT图像与电解剖标测成像进行整合,在整合重建图上指导环肺静脉隔离消融房颤。结果所有患者的CT图像均能与电解剖标测图像进行整合,并可指导房颤的导管消融,整合误差为2·11±0·82mm。完成环肺静脉消融治疗后,30对肺静脉全部实现电隔离;手术时间平均为170·51±38·47min。心脏压塞并发症1例,随访3个月后15例均无房颤复发。其中包括2例服用抗心律失常药物的持续性房颤患者,所有患者均无血栓及肺静脉狭窄并发症。结论64排CT图像整合Carto系统的方法有助于成功进行房颤的导管消融治疗。

三维磁共振波谱成像对前列腺癌与BPH的鉴别价值

目的:评价三维磁共振波谱成像(Three dimensional MR spectroscopic imaging,3D-MRSI)在MRI基础上联合应用对前列腺癌(PCa)和BPH的鉴别价值。方法:对37例疑为PCa的患者行MRI和3D-MRS检查,然后作10点或12点前列腺穿刺病理学检查,并将3D-MRS检查结果与病理检查结果进行对照。结果:穿刺病理检查结果证实,37例患者中,BPH13例,PCa24例。BPH的枸橼酸盐(Citrate,Cit)峰位于2.6ppm,胆碱峰值位于3.2ppm,特征表现为Cit/Cho比值升高;PCa患者MRI+3D-MRSI提示"PCa可疑"或"PCa"者共19例,符合度为79.2%,3D-MRSI特征为Cit峰明显降低,Cho峰显著升高,Cit/Cho比值降低。BPH组与PCa组Cit/Cho比值差异有统计学意义(P<0.05)。结论:不配备直肠线圈的情形下,结合MRI的3D-MRSI检查对于前列腺良恶性肿瘤的患者可得到有诊断意义的波谱信息。病理对照研究显示3D-MRSI有助于鉴别肿瘤与其他疾病,与MRI结合能直观地显示肿瘤范围。

基于双目视觉的增强现实模型系统设计

该模型的研究是为了改善目前单目增强现实设备存在着视场小、成像不逼真、单目观察、适应人群窄等问题。模型系统选用高分辨率、宽色域、高集成度2 mm×17 mm OLED微显示器作为成像像源,大尺寸BS棱镜和凹面镜作为成像元件,合理控制图像放大倍率,提高视场;该系统可以实现高清晰稳定的单目及双目增强现实成像效果,具有多维的可调节度,包括调节放大倍数在1～∞内精确微调、眼距和双目图像合成角度等。

磁共振扩散加权成像和信号增强率对肝脏原发癌立体定向放射治疗的疗效评价

目的:探讨磁共振扩散加权成像(DWI)和动态增强成像(DCEI)后测量的信号增强率(SER)在评价肝脏原发癌(PhC)立体定向放射治疗后的疗效,并探讨两者的关联性。方法:收集确诊肝癌病人34例,分别于放射治疗前、放射治疗15天、治疗完成、完成后1个月、完成后3个月时行磁共振DWI和动态增强检查,比较各期病灶大小、ADC值以及SER的差异,分析放射治疗后ADC值改变与SER改变之间的关联性。结果:肝癌在立体定向放射治疗早期体积无明显变化,放射治疗前、放射治疗15天、治疗完成、完成后1个月、完成后3个月ADC值:(1.053士0.194)×10-3mm2/s,(1.059士0.146)×10-3mm2/s;(1.104士0.129)×10-3mm2/s;(1.167士0.185)×10-3mm2/s;(1.244士0.133)×10-3mm2/s。SER:127.55±22.32;122.91±22.80;108.59±23.10;;83.36±23.55;47.61±22.36。结论:肝癌在立体定向放射治疗后各期的ADC值与DCEI测量的SER存在一定的关系,两者结合有助于肝癌立体定向放射治疗的疗效评价。

基于数字图像处理的粗集料接触分布特性

为了给抗车辙骨架密实型沥青混合料级配优化设计提供参考,基于沥青混合料车辙试验,对沥青混合料内部粗集料接触分布特性进行了研究。应用二维数字图像处理技术,通过3种不同类型沥青混合料的对比,研究了重复荷载下粗集料接触发展规律、各档粗集料对接触点的贡献率,以及单颗粗集料周边接触点数目分布等沥青混合料内部结构特性。结果表明:由粗集料形成较稳定骨架结构的特征主要包括无接触点的"自由"粗颗粒少、单颗集料周边接触点数目为3个以上的集料数量占总集料数量的比例较大和含有2个接触点的单颗粗集料总数量表现为峰值等;采用PG等级较高的沥青并适量增加4.75mm以上粗集料比例能有效提高沥青混合料的抗车辙性能。

基于视差重映射的立体图像视觉舒适度提升

目的针对人眼观看立体图像内容可能存在的视觉不舒适性,基于视差对立体图像视觉舒适度的影响,提出了一种结合全局线性和局部非线性视差重映射的立体图像视觉舒适度提升方法。方法首先,考虑双目融合限制和视觉注意机制,分别结合空间频率和立体显著性因素提取立体图像的全局和局部视差统计特征,并利用支持向量回归构建客观的视觉舒适度预测模型作为控制视差重映射程度的约束;然后,通过构建的预测模型对输入的立体图像的视觉舒适性进行分析,就欠舒适的立体图像设计了一个两阶段的视差重映射策略,分别是视差范围的全局线性重映射和针对提取的潜在欠舒适区域内视差的局部非线性重映射;最后,根据重映射后的视差图绘制得到舒适度提升后的立体图像。结果在IVY Lab立体图像舒适度测试库上的实验结果表明,相较于相关有代表性的视觉舒适度提升方法对于欠舒适立体图像的处理结果,所提出方法在保持整体场景立体感的同时,能更有效地提升立体图像的视觉舒适度。结论所提出方法能够根据由不同的立体图像特征构建的视觉舒适度预测模型来自动实施全局线性和局部非线性视差重映射过程,达到既改善立体图像视觉舒适度、又尽量减少视差改变所导致的立体感削弱的目的,从而提升立体图像的整体3维体验。

3T核磁共振三维时间飞越法血管成像序列和三维循环相位稳态采集快速成像序列在原发性三叉神经痛术前评估中的应用

目的探讨3T核磁共振三维时间飞越法血管成像序列（3D-TOF—MRA）和三维循环相位稳态采集快速成像序列（3D—FIESTA）在原发性三叉神经痛术前评估中的应用。方法分析52例原发性三叉神经痛患者术前3T核磁共振3D—TOF—MRA＋3D—FIESTA序列的影像资料，比较症状侧和无症状侧血管与三叉神经的关系，并将术前核磁共振结果与术中所见进行对比，分析影像学诊断的灵敏度和特异度。术后随访患者2年，观察疼痛缓解情况，分析术前核磁共振结果与患者手术预后的关系。结果术前3T核磁共振3D．TOF—MRA＋3D．FIESTA显示症状侧血管神经间存在接触或压迫关系的阳性率为90．4％，而无症状侧仅为25．0％；术前核磁共振影像诊断责任血管的灵敏度为89．8％，特异度为100．0％，影像学结果与术中所见一致性良好；术后随访提示阳性患者较阴性患者的手术预后明显更好。结论联合应用3T核磁共振3D—TOF—MRA＋3D．FIESTA扫描在原发性三叉神经痛术前诊断责任血管的灵敏度和特异度高，能协助临床医师进行术前诊断和评估，并预测患者手术预后。

特发性颅内压增高病人治疗前后颅内静脉窦变化的MRI观察

目的观察特发性颅内压增高(IIH)病人治疗前后静脉窦大小变化,探讨静脉窦狭窄与IIH的关系。方法将2010年5月至2013年12月就诊并初步诊断为IIH的病人15例纳入研究。所有病例于治疗前后均行腰椎穿刺术、MRI常规和增强扫描及三维对比增强静脉成像(3D CE-MRV)检查。结果 15例IIH脑脊液压力均>250 mm H2O,平均值为407.69 mm H2O。治疗前颅内静脉窦不同程度狭窄,Gale静脉、上矢状窦、左侧横窦、右侧横窦狭窄处横截面积分别为(13.7±8.1)、(21.3±11.4)、(11.8±8.1)和(10.0±5.8)mm2。治疗后静脉窦不同程度扩张,Gale静脉、上矢状窦、左侧横窦、右侧横窦狭窄处横截面积分别为(36.9±16.1)、(32.3±14.5)、(25.0±18.3)和(47.0±23.4)mm2。2例IIH横窦仍持续存在狭窄。结论静脉窦狭窄作为一种表现可以继发于IIH,作为一种诱因可导致IIH的发病,作为一种解剖变异又可以存在于正常人群。