混合迭代算法和全模型迭代重建算法在冠状动脉CT血管造影中的应用研究

目的:探究混合迭代算法(iDose^(4))和全模型迭代重建(IMR)算法在冠状动脉CT血管造影(CCTA)中的应用价值。方法:选取医院收治的60例待确诊冠心病患者,按照随机数表法将其分为iDose组和IMR组,每组30例。所有患者均进行CCTA检查,并将所有患者原始数据传输到飞利浦ISP工作站进行处理分析,iDose组原始数据采用iDose^(4)(4级算法重建),IMR组原始数据采用IMR(L1 Cardiac-Routine)重建。对两组碘负荷、主客观图像质量评价指标、图像效果噪声值、对比噪声比(CNR)和信噪比进行比较。结果:iDose组对比剂使用量、碘负荷水平明显高于IMR组,差异有统计学意义(t=12.521,t=11.247;P<0.05)。iDose组管腔边缘锐利度、伪影和图像总体质量评分均明显低于IMR组,噪声高于IMR组,差异有统计学意义(t=9.632,t=10.328,t=11.723,t=13.698;P<0.05)。两组各段冠状动脉CT值差异无统计学意义,但IMR组左冠状动脉前降支远段CT值显著高于iDose组,差异有统计学意义(t=14.259,P<0.05),iDose组噪声值显著高于IMR组,而CNR和信噪比均显著低于IMR组,差异有统计学意义(t=14.529,t=12.369,t=13.027;P<0.05)。结论:IMR重建算法与iDose^(4)相比可进一步降低碘负荷以及噪声,提高图像质量。

全模型迭代重建算法在儿童腹部低剂量CT检查中的可行性研究

目的:探讨80 kV、30 mAs扫描条件结合全模型迭代重建(iterative model reconstruction,IMR)算法在儿童腹部CT扫描中的可行性。方法:前瞻性地连续采集行腹部CT检查的1~5岁患儿237例,入组患儿232例,采用随机数字法分为A、B 2组,A组120例(正常体质量患儿89例,超重患儿31例),B组112例(正常体质量患儿83例,超重患儿29例)。A组采用管电压80 kV结合DoseRight技术进行扫描,B组采用管电压80 kV固定管电流(30 mAs)进行扫描,扫描完成后分别采用IMR和iDose4算法重建。比较2组患儿的图像质量及辐射剂量。采用SPSS 20.0进行统计学分析。结果:2种重建算法下所有图像均能满足诊断需求,A组患儿图像质量均优于B组(P<0.01);组内比较,A、B 2组的IMR算法图像评分均优于本组的iDose4算法图像评分(P<0.01);B组正常体质量患儿IMR和iDose4算法图像评分均高于超重患儿(P<0.05),而A组正常体质量患儿和超重患儿2种算法图像评分差异无统计学意义。A组患儿的体型特异性剂量估算值(size-specific dose estimate,SSDE)和容积CT剂量指数(volume CT dose index,CTDIvol)均高于B组(P<0.01);组内比较,A组患儿SSDE较CTDIvol高49.1%,B组患儿SSDE较CTDIvol高48.0%,P均<0.01;A组超重患儿SSDE较正常体质量患儿高18.8%(P<0.01),B组超重患儿和正常体质量患儿SSDE差异无统计学意义(P=0.18>0.05)。结论:80 kV、30 mAs低剂量扫描在儿童腹部CT检查中是可行的,结合IMR算法能够进一步提高图像质量。

面向RGB-D数据的4D-ICP点云配准方法

针对三维彩色物体的配准问题,提出一种面向RGB-D数据的点云配准方法.首先利用主方向贴合方法将待配准的两片点云快速拉近,使它们近似对齐;在点云精确配准阶段,将RGB颜色值转换成单通道的灰度值,并将灰度值范围映射到几何数据的范围,由映射后的灰度值和点云的几何信息构成四维向量;然后由点的局部邻域几何信息和颜色信息构造混合特征描述子,根据混合特征描述子获得源点云的特征点,在四维向量空间,利用k近邻算法在目标点云中搜索对应点,以提高搜索效率;最后,定义了一种基于4D欧氏距离的ICP算法,通过4D-ICP迭代算法实现点云的精确配准.实验结果表明,面向RGB-D数据的4D-ICP配准方法,能够快速有效地实现RGB-D点云模型的配准,并在配准精度和保持颜色纹理方面效果突出.

一种新的基-4SOVA译码算法

SOVA(Soft Output Viterbi Algorithm)类算法因其译码时延远低于MAP类算法已成为Turbo码的实用译码算法,为了进一步减小译码延迟,提高译码速度,该文在简单分析基-4Max-Log-MAP算法的基础上,提出了一种新的基-4SOVA算法,并进行了完整的数学推导。该算法的关键是提出了一种新的可信度更新方法,可实现编码网格图中两步状态转移合并后的可信度的更新。仿真结果表明,新算法的误码率性能非常接近基-4Max-Log-MAP算法,当自适应引入外信息系数后,逼近基-4MAP。而且新算法具有译码延迟小、存储资源占用少等优点,达到了与计算复杂度的良好折中。

低管电压及对比剂用量结合不同重建算法对小儿腹部肿瘤CT检查图像质量的影响

目的:探讨低管电压及对比剂用量结合不同重建算法对小儿腹部肿瘤CT检查图像质量的影响。方法:选择我院2020年1月—2023年2月期间102例腹部肿瘤患儿病历资料进行回顾性分析,依据管电压、对比剂用量、重建算法将其分为常规组(n=38)、改进组(n=34)、双低组(n=30),常规组:0~3岁、4~6岁、>6岁的管电压依次为80kVp、100kVp、120kVp,对比剂用量依次为2.5mL/kg、2.0mL/kg、1.5mL/kg;改进组:0~6岁、7~12岁、>12岁的管电压依次为80kVp、100kVp、120kVp,对比剂用量依次为2.5mL/kg、2.0mL/kg、1.5mL/kg;双低组:0~6岁、7~12岁、>12岁的管电压同于改进组,对比剂用量依次为2.0mL/kg、1.5mL/kg、1.0mL/kg;常规组采用滤波反投影(FBP)重建算法,改进组、双低组采用iDose ^(4)迭代重建算法,对比三组图像质量(客观、主观评分),辐射质量评价、对比剂用量。结果:三组肝脏SNR、腹主动脉SNR、竖脊肌SNR对比,差异有统计学意义(P<0.05);其中改进组肝脏SNR、腹主动脉SNR、竖脊肌SNR最高,双低组与常规组对比差异无统计学意义(P>0.05)。三组图像质量主观评分对比,差异无统计学意义(P>0.05)。三组辐射剂量、对比剂用量对比,差异有统计学意义(P<0.05),其中双低组的对比剂用量最低;改进组、双低组的辐射剂量明显低于常规组(P<0.05);双低组与改进组的辐射剂量对比,差异无统计学意义(P>0.05)。结论:低管电压及对比剂用量结合iDose ^(4)迭代重建算法不仅可满足诊断要求,还可减少辐射剂量,且对比剂用量少,应用安全性更高。

基于自由曲面的点云配准算法

为了提高自由曲面工件的配准效率,提出了一种基于共面4点集的RANSAC初始配准算法和改进的迭代最近点(ICP)精确配准算法相结合的2步配准方法.首先,在基于RANSAC算法的机制上,通过点间距离和比例关系寻找2片点云的共面4点集,利用共面4点集这一不变量来约束RANSAC算法提取的样本,使点云经过初始配准后得到一个较好的初始位置;然后在基于原始ICP算法的基础上作出相应的改进,对点云初配结果进行优化,使得点云之间的配准误差达到最小,以实现点云的精确配准;最后,对2组简单工件的CAD曲面点云模型进行配准仿真.结果表明:该算法相对于传统ICP算法运行时间减少48%,精度提高56%,能够满足配准要求.

基于SRT4的整数除法器设计与优化

为改良处理机中除法的算法表现,使用SRT-4实现对SRT-64算法的模拟,用Verilog设计并实现一个整数除法器。设计通过对数据的预处理,以SRT4算法为基础,每个周期3次迭代,等效于基数64位数的递归除法。在商的位选中加入并行中间值,对中间数据处理进行冗余计算。运算的最终延迟通过数位循环数加上一些额外的循环,用于规格化和商位的数据写回,相比SRT-16算法降低硬件的复杂度,缩短运算的时钟周期。通过在SMIC180下的工艺库完成综合仿真,得到面积和时序报告。

铁路普速旅客列车智能广播系统的设计与实现

笔者从分析普速旅客列车传统广播存在的问题入手,介绍了基于4G移动通信网络的计算机系统利用GPS定位、INS惯性导航、震动识别等技术感知旅客列车运行状态,利用优先级迭代算法、TTS语音转换技术、语音片段截取技术等编辑列车播音资料,从而自动按次序向旅客推送各等级广播内容,达到智能化广播的目的。

旅客列车智能广播信息系统的设计与实现

从分析普速旅客列车传统广播质量存在的问题入手,介绍了基于4G移动通信网络的计算机系统利用GPS定位、INS惯性导航、震动识别等技术感知旅客列车运行状态,利用优先级迭代算法、TTS语音转换技术、语音片段截取技术等编辑列车播音资料,从而自动按次序向旅客推送各等级广播内容,达到智能化广播的目的。