WorldView-3影像在内蒙古苏莫查干敖包地区铀矿勘查中的应用

为对苏莫查干地区呈小规模展布的铀成矿带进行勘查研究,采用WorldView-3(WV-3)高分辨率影像和主成分分析、假彩色合成,对研究区内岩性、构造进行解译;利用主成分分析法及可见光近红外波段提取了铁染蚀变信息,同时也利用光谱角制图法及短波红外波段提取了黏土化蚀变信息,并进行了野外验证。结果表明, WV-3遥感影像能很好识别出研究区呈小范围展布的铀矿地质信息,有助于促进该区铀矿勘查研究。

WorldView-3影像与ASTER热红外影像在内蒙古卫境地区铀矿勘查中的应用

利用多源影像开展蚀变信息提取,以促进内蒙古卫境地区铀矿地质勘查工作。基于WorldView-3(WV-3)影像特点及典型蚀变矿物光谱特征,通过主成分变换提取Al-OH、Mg-OH、Fe-OH、CO32-及Fe3+类蚀变矿物。利用ASTER(先进星载热发射和反射辐射仪)热红外影像,通过波段运算反演SiO2含量信息。经对上述蚀变信息和基础地质资料的综合分析,圈定出一处铀成矿有利地段,并进行部分区域的野外查证,取得了较好的找矿效果,为该区后续铀矿勘查提供了参考。

WorldView-3卫星影像大气校正方法应用对比研究

WorldView-3是目前空间分辨率最高的商业遥感卫星,同时又具有较多的光谱波段,在遥感定量监测方面应用潜力巨大。然而,受大气吸收与散射影响,传感器接收到的辐射信号是失真的,为了提高地表反射率的反演精度,获得地物真实信息,必须进行大气校正。采用FLAASH、QUAC和ATCOR 3种软件模型对WorldView-3影像进行大气校正,并对校正前后影像的目视效果、评价指标(信息熵、平均梯度)、地物光谱曲线和分类精度进行对比分析。结果表明,3种模型均能在一定程度上消除大气的影响,改善WorldView-3影像质量,但ATCOR模型整体校正效果最好,分类精度更高,得到的反射光谱与波谱库参考光谱更吻合,相关系数达到0.9以上。

基于WorldView-3影像特征空间优化的随机森林算法在裸花紫珠信息提取中的研究

以海南省白沙县细水乡为研究区,采用在特征选择和分类提取等方面都具有明显优势的随机森林算法,对研究区内的裸花紫珠种植信息进行提取。首先基于World View-3数据生成4类不同特征变量,包括光谱特征、主成分特征、植被指数和纹理特征;其次通过随机森林分类算法对研究区裸花紫珠空间分布进行遥感提取研究;最后基于特征重要性对随机森林分类算法的特征空间进行优化,以得到最佳的随机森林分类结果,并与未优化特征空间的随机森林算法的分类结果进行比较。结果表明:①利用World View-3影像提取的裸花紫珠总体精度为89. 97%,Kappa系数为0. 84,表明随机森林算法在海南裸花紫珠识别中具有较高的分类精度和较好的适用性;②利用降维的分类特征提取裸花紫珠的总体精度为90. 4,Kappa系数为0. 85,表明随机森林算法可以有效地进行特征选择,在特征变量数据挖掘的同时,仍能保证裸花紫珠信息提取的精度,提高运行效率。该研究为栽培类药用植物资源的信息提取在特征选择和方法选择方面提供了一种新思路、方法和技术手段。

用于高分辨率遥感影像地类识别的Deeplabv3+改进模型

在高分辨率遥感影像地类识别上,语义分割网络Deeplabv3+表现优异,但是所需参数非常多,训练时间久。遥感影像中的地类与普通RGB图片中的对象相比颗粒度非常大,其具有更显著的特征以及更少的类别,并不需要过深过大的网络。因此,文中提出了一种基于轻量级网络的语义分割模型(Thin-Deeplabv3+),对Deeplabv3+的编码器进行了改进,利用轻量级膨胀网络(Light and Dilated Network,LDNet)提取输入遥感影像的特征,然后利用膨胀系数分别为2、12、24和36的空洞空间金字塔池化(Atrous Spatial Pyramid Pooling,ASPP)模块加强特征提取。在高分遥感影像数据集(Gaofen Image Dataset,GID)以及DeepGlobe土地覆盖分类挑战数据集(DeepGlobe Land Cover Classification Challenge,DLCCC)上的实验结果表明,Thin-Deeplabv3+的识别精度高于Deeplabv3+,并且所需参数仅约为Deeplabv3+的1/10。

3D打印技术融合多学科联动教学模式在骨科影像教学中的研究

目的:探讨3D打印技术融合多学科联动教学模式在骨科影像教学中的应用效果。方法:选取佳木斯大学2022级临床医学专业本科生64名,其中男34名,女30名,随机分成两组,每组32名,男女比例相同。由相同教师对两组同学进行授课,传统教学组采用多媒体传统教学方式,创新教学组采用3D打印技术融合多学科联动教学模式的新教学方法,对比两组学生在读片考核以及教学效果考核的差异。结果:在读片考核方面,两组成绩比较,差异有统计学意义(P<0.05)。教学效果考核方面,传统教学组理解能力得分(7.12±1.27)分、学习兴趣得分(5.69±1.28)分、提升实践技能得分(7.14±1.42)分、教学满意度得分(6.73±1.37)分及教学新颖性得分(6.57±1.46)分;创新教学组理解能力得分(8.41±1.12)分、学习兴趣得分(7.51±1.35)分、提升实践技能得分(8.21±1.40)分、教学满意度得分(8.75±1.30)分及教学创新性得分(8.92±1.31)分,两组比较,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论:3D打印技术融合多学科联动教学模式可以激发学生的学习兴趣,提高学习成绩,扩展教学思维。

3DSlicer三维影像重建技术分析阑尾解剖意义

探讨3D Slicer三维影像重建技术分析阑尾解剖意义,以期为临床诊断阑尾炎提供更准确的参考。方法 收集我院影像科接受全腹部多层螺旋CT(MSCT)平扫检查的320例正常阑尾受检者,年龄18~89岁,通过3D Slicer软件三维影像重建技术构建阑尾模型进行分型,并提取模型最大直径参数为阑尾管腔最大外径,采用单因素方差分析正常阑尾不同位置分型最大直径差异。结果 320例患者中CT 显示阑尾298例,敏感性为93.13%。位置分型占比最大为盆位(34.23%)。不同位置分型间正常阑尾最大直径差异有统计学意义。阑尾位于结肠后位时管腔最大直径大于其它位置组(p<0.05),回肠位、结肠外位、结肠后位、盆位、髂位的管腔最大直径 95%参考值单侧上限分别为5.4mm、5.0mm、6.3mm、5.4mm、5.2mm。结论 MSCT检查对阑尾检出率较高;正常阑尾最大直径为3~10mm,因此,将阑尾直径>6.0mm作为诊断阑尾炎的参考标准时,应结合其它CT 征象进行综合判断。此外,还需考虑阑尾的生理发育特点,以避免假阳性结果的发生。

3D打印联合影像融合技术在主动脉腔内治疗教学中的应用

探讨3D打印联合影像融合技术在血管外科主动脉疾病腔内治疗教学中应用的效果。2020年3月至2023年10月在解放军总医院第一医学中心血管外科进行住院医师规范化轮转培训的60名学员的教学结果显示,该方法能提升学员学习兴趣,使其快速掌握主动脉瘤的解剖结构,了解腔内治疗的基本原理和技能,为血管外科临床教学模式改进提供新的思路。

3D打印技术联合CBL、PBL教学法在头颈部疾病影像临床教学中的应用

探讨3D打印技术联合CBL、PBL教学法在头颈部疾病影像临床教学中的应用效果。方法 随机选取本院2022年1月至2023年12月期间35名非影像专业实习医生进行教学研究,将2022年1月至2022年12月的17名实习医生设为对照组,应用传统教学方法,2023年1月至2023年12月的18名实习医生设为观察组,应用3D打印技术联合CBL、PBL教学法。教学结束后比较两组实习医生的理论知识、读片能力考核成绩及教学满意度评价。结果 观察组实习医生的理论知识及读片能力考核成绩均高于对照组,差异具有统计学意义,P<0.05;观察组实习医生对教学方法、空间想象能力、阅片能力培养、临床思维能力、自主学习能力评价均高于对照组,差异具有统计学意义,P<0.05。结论 3D打印技术联合CBL、PBL教学法应用于头颈部疾病影像临床教学中可以明显提高教学效果,有助于实习医生掌握理论知识的同时提高读片能力,同时改善教学满意度。

基于EM38和WorldView-2影像的土壤盐渍化建模研究

在干旱半干旱地区,土壤盐渍化是常见的土地退化问题之一。本研究选取于田县克里雅河上游边缘典型盐渍化区域作为研究靶区,通过EM38大地电导率仪实测土壤表观电导率,提取不同系数下的土壤调节植被指数(SAVI),分析了 SAVI指数与土壤电导率间的相关性,并利用同时期WorldView-2影像的敏感波段建立了基于高分辨率影像数据的土壤盐渍化偏最小二乘回归(PLSR)模型并进行了精度验证。结果表明:①从遥感影像提取SAVI指数时,在系数(Z)调节范围内选取固定系数值,系数值(间隔为0.1)从0.1变化到1.0的过程中,相应提取的SAVI指数与土壤电导率的相关性明显提升,相关性系数(r)从0.30提高到0.50,并通过显著性检验(P<0.01).②选取的SAV1.0、B6、B7、B8四种变量中,以SAVI1.0+B6+B8为变量组合所建立的PLSR模型为最优,该模型较其他变量组合建模的决定系数(R^2p)提高了 0.11,因此,在研究区该模型具有更好的预测能力,模型精度为RMSEc=0.77 dS/m、Rc^2=0.68.RMSEp=0.79dS/m、RP^2=0.66, RPD=2.2。

3D打印技术联合CBL、PBL教学法在头颈部疾病影像教学中的应用

目的 探讨3D打印技术联合案例教学法(casebased learning,CBL)和以问题为导向的教学法(problem-based learning,PBL)在头颈部疾病影像教学中的教学效果。方法 选取2021年9月—2022年1月在广西医科大学进行医学影像诊断学课程学习的大四本科生47名,采用抽签法分为2组。试验组采用3D打印技术联合CBL、PBL教学法进行影像见习教学,对照组采用CBL联合PBL教学法进行影像见习教学。随后进行课堂教学效果问卷调查,并让学生进行专业理论考试和病例读片考核,分析2组学生教学效果(解剖理解度、学习兴趣、知识理解和掌握深度、课堂总体满意度等)、理论考试成绩和病例读片考核成绩的差异。结果 试验组的课堂总体满意度评分为(8.50±0.72)分、专业理论成绩为(92.50±5.32)分、病例读片成绩为(87.08±5.50)分,高于对照组[课堂总体满意度评分为(7.22±0.79)分、专业理论成绩为(87.17±6.18)分、病例读片成绩为(77.83±5.61)分],差异有统计学意义(P <0.05)。结论 3D打印技术联合CBL、PBL教学法应用于头颈部疾病影像教学中可取得良好的效果,能够有效提高教学质量、学习兴趣及课堂满意度。

基于改进DeepLabv3+的遥感影像道路提取算法

道路提取可以帮助人们更好地理解城市环境,是城市交通和城市规划等方面的重要部分,随着深度学习与计算机视觉的发展,利用基于深度学习的语义分割算法从遥感影像中提取道路的技术趋于成熟。针对现有的深度学习道路提取算法存在的提取速度慢和容易受背景环境因素干扰而产生漏分割、不连续等问题,提出了一种基于ECANet注意力机制和级联空洞空间金字塔池化模块的轻量化算法CE-DeepLabv3+。首先,将主干特征提取网络更换为轻量级的MobileNetv2,减少参数量,提高模型的执行速度;其次,通过增加空洞空间金字塔池化模块的卷积层进一步扩大感受野,再级联不同特征层来增强语义信息的复用性,从而加强对细节特征的提取能力;再次,加入ECANet注意力机制,抑制背景环境中的干扰因素,聚焦道路信息;最后,采用改进的损失函数进行训练,消除了道路与背景样本不均衡对模型性能产生的影响。实验结果表明,改进算法的性能优良,与原始DeepLabv3+算法相比,在分割效率、分割精度上有较大的提升。

基于ASTER和WorldView-3数据在新疆坡北地区蚀变矿物信息提取对比研究

利用ASTER和WorldView-3数据进行预处理,通过借鉴和分析ASTER数据矿物指数、矿物指数法理论、蚀变矿物光谱特征规律,总结提出WorldView-3数据蚀变矿物指数。通过观察研究区蚀变矿物信息分布情况,对比分析ASTER和WorldView-3数据蚀变矿物信息提取的适用性。ASTER数据更适用于赤铁矿、褐铁矿,黄钾铁矾矿物信息提取,WorldView-3数据更适用于白云母、绿泥石、绿帘石、菱铁矿、方解石矿物的信息提取。同时,结合研究区地质特征,预测了成矿远景区。基于ASTER和WorldView-3数据蚀变矿物指数,实现两种数据的优势互补,完善了WorldView-3数据蚀变矿物信息提取。预测成矿远景区对进一步找矿提供了参考。

半胱天冬酶3靶向分子影像探针在肿瘤细胞凋亡监测中的应用进展

细胞凋亡与恶性肿瘤的发生、发展密切相关。因此,早期动态监测细胞凋亡对恶性肿瘤治疗效果评估以及指导后续治疗具有重要意义。分子影像是一种新兴的无创显像技术,能够可视化单个分子或特定细胞亚群,从而反映活体状态下分子水平变化。半胱天冬酶3(Caspase-3)是细胞凋亡的半胱天冬酶级联反应过程中至关重要的死亡执行蛋白酶,能够启动细胞内蛋白的特异性降解,从而诱导细胞凋亡。设计靶向Caspase-3的分子影像探针,能够实时监测治疗过程中肿瘤部位Caspase-3表达,精准评估治疗效果,从而为个体化治疗提供可靠依据。根据与Caspase-3不同的作用方式,Caspase-3分子影像探针主要分为Caspase-3抑制剂类和Caspase-3多肽底物类分子影像探针。这两类探针对Caspase-3均具有良好的靶向特异性和选择性,已成功应用于实时显像小鼠或人体治疗早期的肿瘤细胞凋亡。但这些探针仍有一定不足,如灵敏度低、组织背景高、代谢速度快等,尚需进一步优化。

WorldView-3短波红外影像分类性能研究

WorldView-3卫星在8个可见光-近红外(VNIR)波段的基础上,新增了8个短波红外(SWIR)波段,大大提高了对地物信息的提取能力。利用随机森林分类方法分别对可见光-近红外8个波段影像和可见光-近红外-短波红外16个波段的影像进行实验验证;采用基于多尺度分割技术的面向对象方法对合理的特征空间进行实验与挑选。结果表明,引入SWIR波段后分类性能总体精度提升了3.78%,人工地物制图精度提升了5.65%,自然地物制图精度提升了2.88%;且允许识别特定类别(村镇中的红色低矮砖瓦房居民区),能保持地物较为完整的形状信息,可提高多光谱遥感影像的分类精度。

3D打印技术融合多学科联动教学模式在《医学影像学》中的应用

目的探讨3D打印技术融合多学科联动教学模式在《医学影像学》教学中的应用效果。方法选取佳木斯大学2021级医学影像学专业本科生50名,按随机数表法分成传统教学组和革新教学组,每组各25名。传统教学组采用传统教学模式,革新教学组采用3D打印技术融合多学科联动教学模式。比较2组的理论考核结果、读片考核结果以及教学效果。结果传统教学组和革新教学组的理论考核合格率分别为68.00%和96.00%,差异有统计学意义(P<0.05)。传统教学组和革新教学组读片考核合格率分别为64.00%和88.00%,差异有统计学意义(P<0.05)。在教学效果方面,传统教学组课程设计得分(6.36±1.63)分、知识面拓展得分(6.28±1.62)分、课堂氛围得分(6.44±1.33)分、学生满意度得分(7.36±1.32)分、知识掌握度得分(7.24±1.36)分、教学新颖性得分(7.20±1.19)分,革新教学组课程设计得分(7.84±1.55)分、知识面拓展得分(7.48±1.16)分、课堂氛围得分(7.80±1.29)分、学生满意度得分(8.56±1.26)分、知识掌握度得分(8.76±1.20)分、教学新颖性得分(9.12±0.93)分,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论3D打印技术融合多学科联动教学模式可有效提高《医学影像学》的教学效果。

基于DeepLabv3+语义分割的航空影像建筑物提取方法

航空影像可以提供丰富的地物信息,建筑物作为一种重要的地物信息,通过快速精确地识别航空影像中的建筑物,可以实现目标监测、位置定位,并进一步丰富特定区域的地理信息。针对语义分割算法在提取建筑物时存在的分割结果粘连、轮廓线条不规则的问题,通过改进特征融合结构、构建综合损失函数以及添加改进后的Douglas Peucker算法,提出了一种改进的基于DeepLabv3+的航空影像建筑物提取模型。实验结果表明,改进后的模型在测试集上交并比为0.794,相较于原模型提升了14.7%,有效地避免了近邻建筑物之间的粘连分割问题,使得分割边界更加规整,从而更精确地提取出建筑物的轮廓形状。

基于3D打印技术的CT影像设备X射线球管模型设计与开发

CT影像设备在医学诊断和治疗中起着至关重要的作用,其关键部件之一是X射线球管,传统学习X射线球管构造及原理缺乏教学内容互动,无法提供学生实际操作的机会,难以加深对X射线成像原理的理解。针对这一问题,本研究参考西门子Plus 4单排CT的原厂X射线球管,进行零部件划分和实物尺寸测量,利用三维建模软件SolidWorks进行实体建模,利用实验室2台3D打印机打印。该模型还原了真实CT球管的外观及构造,具有重量轻、拆卸方便、耐用度高等特点。

C_(2/3)经关节突经椎弓根螺钉固定的影像学测量及可行性分析

目的测量C_(2/3)经关节突经椎弓根螺钉相关影像学指标,并分析该置钉技术的可行性。方法收集120例全颈椎CT薄层扫描数据,其中男性75例,女性45例。设定C_(2/3)经关节突经椎弓根螺钉的进钉点,即进钉点在枢椎侧块的水平中线与中外1/3垂线交点处,螺钉自枢椎侧块穿C_(2/3)关节突关节、C_(3)侧块止于C_(3)椎弓根下缘。测量C_(2/3)经关节突经椎弓根螺钉相关影像学数据,包括C_(3)椎弓根宽度与高度,螺钉通道长度,内倾角度,头倾角度,最狭窄处宽度。并分析各项测量结果之间的关系。结果C_(3)椎弓根平均宽度5.48 mm,平均高度6.82 mm,螺钉通道平均长度18.68 mm,平均内倾角度20.46°,平均头倾角度50.1°,最狭窄处平均宽度2.80 mm。C_(3)椎弓根宽度与高度呈正相关(P=0.000),螺钉通道长度与C_(3)椎弓根宽度、高度呈正相关(P=0.000;P=0.000),螺钉通道最狭窄处宽度与C_(3)椎弓根宽度、高度呈正相关(P=0.000;P=0.000)。240例置钉测量数据中,如使用3.5 mm直径螺钉,均可完成置钉,C_(2/3)经关节突经椎弓根螺钉适用于所有患者。结论C_(2/3)经关节突经椎弓根螺钉在解剖学上是可行的,可作为上颈椎后路钉棒内固定补充的置钉技术。

Xp11.2易位/TFE3基因融合相关性肾癌(罕见型)多模态影像表现、病理特点及应用

目的 探讨Xp11.2易位/TFE3基因融合相关性肾癌多模态影像表现及病理学特点。方法 收集西部战区总医院2017年1月—2021年12月Xp11.2易位/TFE3基因融合相关性肾细胞癌患者5例,结合文献资料综合分析该病的多模态影像学表现及病理学特点,并探讨应用价值。结果 超声示:3例为等或稍强回声,2例回声混杂;4例彩色多普勒血流显像(CDFI)显示其内血流信号丰富。CT示:4例等或稍高密度,1例高低混杂密度;平扫CT值29~68 HU,增强2例强化明显,2例轻度强化,1例强化不明显。MRI示:4例患者病灶信号呈等T1、等或稍长T2信号,1例信号较混杂,2例病灶内出现短T1、短T2出血信号,3例DWI弥散受限,增强与CT强化特点一致。单光子发射计算机断层成像术(SPECT)检查2例出现骨转移。行^(18)F-FDG PET/CT检查,放射性摄取较高共3例,放射性摄取较低2例,其中SUVmax为2.5~12.7,平均4.3。大体:4例呈实性,1例呈囊实性;切面4例灰白,1例杂色,5例切面伴囊性变,3例可见出血。镜下:肿瘤由嗜酸性细胞或透明细胞构成的乳头状、巢状及腺泡状结构,乳头轴心为纤维血管轴心,肿瘤细胞界限较清楚,胞浆丰富,嗜酸或透明,4例核仁较明显,均见砂砾体。免疫组化:4例TFE3、CD10、Vim(+),3例E-cadherin(+),2例CK8/18、RCC、EMA(+),1例CK、PAX-8、CAIX(+)。结论 Xp11.2易位/TFE3基因融合相关性肾癌多模态影像学能全面反映瘤灶形态学的特点,确诊需结合病理,影像检查手段序贯应用有助于该病的精确诊断,并各有侧重点及优势互补,可协助手术规划,合理安排复查并及时更改治疗方案。