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面向医学图像层间插值的循环生成网络研究 被引量:1
1
作者 孙龙飞 刘慧 +1 位作者 杨奉常 李攀 《图学学报》 CSCD 北大核心 2023年第3期502-512,共11页
由于受成像设备性能及辐射剂量等因素的限制,CT以及MRI图像序列的层间分辨率远低于层内分辨率,这极大地限制了医学图像的应用,如何有效提高医学图像序列的层间分辨率是一个亟待解决的问题。针对此问题,将医学图像转换成对应的二值图像,... 由于受成像设备性能及辐射剂量等因素的限制,CT以及MRI图像序列的层间分辨率远低于层内分辨率,这极大地限制了医学图像的应用,如何有效提高医学图像序列的层间分辨率是一个亟待解决的问题。针对此问题,将医学图像转换成对应的二值图像,实现对连续医学图像序列简单且流畅的层间插值处理,提出一种医学图像层间插值循环生成网络。该网络由2个模块构成:图像转换模块设计包含9个残差块和2个双线性上采样模块的生成器子网络实现有效的图像转换,然后通过该模块学习到的双向非线性映射能力实现医学图像和其对应二值图像之间的循环映射;插值模块将运动估计和图像生成合并到单个卷积步骤中,并构造一个适于医学图像特征的二值图Charbonnier差损失函数进一步提高图像清晰度,完成对二值图像序列的插值处理。在5个多类型数据集上的实验结果表明,生成图像的平均峰值信噪比(PSNR)和结构相似性(SSIM)均优于先进对比方法,在图像边缘、轮廓等细节信息的处理上更加出色。 展开更多
关键词 医学图像层间插值 循环生成网络 生成器 运动估计 损失函数
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序列医学图像三维分割的一种方法 被引量:8
2
作者 杨金柱 赵姝颖 +2 位作者 胡英 刘纪红 徐心和 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第12期2896-2900,共5页
介绍了一种LiveWire和轮廓插值算法相结合的序列医学图像分割算法,在这个算法中又借鉴了活动轮廓模型方法的思想,使得这三种算法有机的结合在一起。并对传统的轮廓插值算法和-LiveWire进行了改进,结合活动轮廓模型方法的思想在重建的轮... 介绍了一种LiveWire和轮廓插值算法相结合的序列医学图像分割算法,在这个算法中又借鉴了活动轮廓模型方法的思想,使得这三种算法有机的结合在一起。并对传统的轮廓插值算法和-LiveWire进行了改进,结合活动轮廓模型方法的思想在重建的轮廓中根据实际图像的局部特征进行了自动收缩。实验表明这种算法能快速准确的从序列医学图像中分割出感兴趣的物体。 展开更多
关键词 医学图像分割 LIVE Wire算法 轮廓插值 活动轮廓模型
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基于轮廓形状的CT断层图像插值 被引量:6
3
作者 吴健 崔志明 +1 位作者 叶峰 王群 《计算机应用与软件》 CSCD 北大核心 2008年第11期63-65,共3页
针对CT图像的特点,提出了一种基于轮廓形状的层间插值算法,使用该算法得到的插值图像不仅在灰度上,而且在组织形状上都更接近实物。该算法与传统的插值方法相比,其视觉效果和计算误差均有较好的改进。该算法已用VC6.0编程实现,并应用于... 针对CT图像的特点,提出了一种基于轮廓形状的层间插值算法,使用该算法得到的插值图像不仅在灰度上,而且在组织形状上都更接近实物。该算法与传统的插值方法相比,其视觉效果和计算误差均有较好的改进。该算法已用VC6.0编程实现,并应用于医学三维重建系统中,能够有效消除三维重建时由于断层间距过大导致的梯田效应,效果符合医学诊断要求。 展开更多
关键词 CT图像 轮廓形状 层间插值 三维重建
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基于工业CT切片数据的反求建模技术 被引量:9
4
作者 王红亮 陈树越 张文栋 《测试技术学报》 2006年第2期164-167,共4页
研究利用工业CT(Industria l Com pu ted T om ography)切片数据进行反求建模和快速成型的几项关键技术,主要包括处理工业CT图像的方法、判别内外轮廓的方法和插值中间轮廓的方法等.对某摩托车气缸头复杂零件工业CT图像进行了实验研究,... 研究利用工业CT(Industria l Com pu ted T om ography)切片数据进行反求建模和快速成型的几项关键技术,主要包括处理工业CT图像的方法、判别内外轮廓的方法和插值中间轮廓的方法等.对某摩托车气缸头复杂零件工业CT图像进行了实验研究,并采用通用层接口CL I(Comm on L ayer In terface)格式进行了快速成型,得到了令人满意的实验结果. 展开更多
关键词 工业CT 图像处理 中间轮廓插值 CLI
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基于级联随机森林与活动轮廓的3D MR图像分割 被引量:8
5
作者 马超 刘亚淑 +1 位作者 骆功宁 王宽全 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第5期1004-1014,共11页
针对医学磁共振(Magnetic resonance, MR)图像三维分割中随机森林(Random forest, RF)方法难以获得具有几何约束的结果以及活动轮廓模型(Active contour model, ACM)不能自动分割发生信号混叠的组织结构的问题,提出了一种整合了级联随... 针对医学磁共振(Magnetic resonance, MR)图像三维分割中随机森林(Random forest, RF)方法难以获得具有几何约束的结果以及活动轮廓模型(Active contour model, ACM)不能自动分割发生信号混叠的组织结构的问题,提出了一种整合了级联随机森林与活动轮廓模型的磁共振图像三维分割方法.该方法首先从多模态磁共振体数据中提取图像多尺度局部鲁棒统计信息,以此驱动级联随机森林对磁共振图像进行迭代的体素分类,从而获得对组织结构的初步分割结果,进一步将此结果作为初始轮廓与形状先验,整合进一个尺度可调的活动轮廓模型中,将独立的体素分类转化为轮廓曲线演化,最终得到具有几何约束的精确分割结果.在公开数据集上的实验结果表明,本文的自动化分割方法在分割精度和鲁棒性等方面,相比其他同类方法具有较大的性能提升. 展开更多
关键词 医学图像分割 随机森林 活动轮廓模型 三维分割 形状先验
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交互式医学图像分割算法 被引量:8
6
作者 吕洁 熊春荣 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2010年第12期262-266,共5页
针对医学图像的特点,提出了一种结合L ive W ire算法和轮廓插值算法的三维医学图像分割算法。与原L ive W ire算法相比,改进算法在不增加算法复杂度的同时,大大提高了图像分割的性能。为了进一步提高图像的准确性,用下列方法弥补了原算... 针对医学图像的特点,提出了一种结合L ive W ire算法和轮廓插值算法的三维医学图像分割算法。与原L ive W ire算法相比,改进算法在不增加算法复杂度的同时,大大提高了图像分割的性能。为了进一步提高图像的准确性,用下列方法弥补了原算法的不足:通过寻求最短搜索路径,另外尽可能地降低搜索的时间复杂度。将改进的算法与余弦轮廓插值技术相结合,用在病灶组织区域形状变化较大的断层图像(关键层)分割中。实验表明算法能快速有效的从序列医学图像中分割出感兴趣的物体,为医学诊断提供了依据。 展开更多
关键词 医学图像分割 交互式分割 轮廓插值
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一种基于轮廓形状的胸部医学图像插值方法 被引量:2
7
作者 屈景怡 史浩山 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2005年第11期218-220,共3页
层间插值是三维重建的一个重要步骤,一般分为灰度插值和基于形状的插值两种。该文针对胸部医学图像的特点,给出一种基于轮廓形状的插值方法。实验结果表明,此算法得到的插值结果突出了体表和肺部的轮廓,很好地解决了直接线性灰度插值造... 层间插值是三维重建的一个重要步骤,一般分为灰度插值和基于形状的插值两种。该文针对胸部医学图像的特点,给出一种基于轮廓形状的插值方法。实验结果表明,此算法得到的插值结果突出了体表和肺部的轮廓,很好地解决了直接线性灰度插值造成的轮廓严重模糊的现象,结果令人满意。 展开更多
关键词 医学图像 轮廓形状 层间插值
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基于图搜索和轮廓插值的半自动组织分割方法 被引量:3
8
作者 胡英 杨金柱 《控制工程》 CSCD 2005年第S2期82-86,共5页
提出了一种基于图搜索和轮廓插值的半自动序列医学图像分割方法,该方法首先采用一种改进的Live-wire方法对医学图像序列中反映待分割组织主要形状结构的关键层进行交互式分割,然后利用轮廓插值技术对中间的过渡图像进行自动分割;对传统... 提出了一种基于图搜索和轮廓插值的半自动序列医学图像分割方法,该方法首先采用一种改进的Live-wire方法对医学图像序列中反映待分割组织主要形状结构的关键层进行交互式分割,然后利用轮廓插值技术对中间的过渡图像进行自动分割;对传统的轮廓插值算法进行了改进,采用了基于余弦函数的轮廓插值,在轮廓形状有突变的地方,采用余弦插值可以很好地改变线性插值所带来的弊端,及时改变插值轮廓形状。使得插值生成的边界轮廓和实际边界轮廓的符合度大大提高。最后结合中间层的局部信息通过自动收缩和用户局部调节的办法对中间层分割结果进行修正,从而获得最终的分割结果。实验结果表明,该方法对于复杂的人体组织和器官可以获得满意的分割结果。 展开更多
关键词 医学图像分割 Live-wire算法 轮廓插值 活动轮廓模型
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医学图像体视化技术的研究与开发 被引量:4
9
作者 邢英杰 张艳峰 +1 位作者 陆海涛 刘晓冰 《中国体视学与图像分析》 2003年第3期187-192,共6页
体视化技术的出现和发展大大丰富了可视化技术的理论和方法,同时也为可视化技术开辟了更为广阔的应用领域,体视化技术在医学方面的应用较早也是较为广泛的。为了提高图像重建的质量和便于医生观察图像,本文提出了一种新的基于目标形状... 体视化技术的出现和发展大大丰富了可视化技术的理论和方法,同时也为可视化技术开辟了更为广阔的应用领域,体视化技术在医学方面的应用较早也是较为广泛的。为了提高图像重建的质量和便于医生观察图像,本文提出了一种新的基于目标形状的插值方法,这种插值方法充分利用两相邻断层图像间的形状和位置关系,重建结果优于常用的Raya-Udupa所提出的基于目标形状的插值方法;同时阐述的几种常用的显示技术将辅助医生多角度地观察和多方面的利用图像;最后,对体视化技术的发展做出了阐述与展望。 展开更多
关键词 体视化 医学图像 形状插值 图像显示
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一种快速有效的交互式医学序列图像分割方法
10
作者 徐伟 陈新 李鑫 《现代电子技术》 2007年第16期124-127,共4页
提出了一种结合Live-Wire算法、种子填充以及轮廓插值的序列医学图像分割算法。该方法首先将病灶组织形状变化较大的断层图像作为关键层,然后综合应用Live-Wire算法和种子填充对关键层中病灶区域进行分割,最后利用轮廓插值技术对中间的... 提出了一种结合Live-Wire算法、种子填充以及轮廓插值的序列医学图像分割算法。该方法首先将病灶组织形状变化较大的断层图像作为关键层,然后综合应用Live-Wire算法和种子填充对关键层中病灶区域进行分割,最后利用轮廓插值技术对中间的过渡图像进行自动分割。实验表明这种算法能快速有效地从序列医学图像中分割出感兴趣的物体。 展开更多
关键词 医学图像分割 LiveWire算法 种子填充法 轮廓插值
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基于邻层数据匹配的工业CT图像生成G代码方法 被引量:4
11
作者 谭川东 何泳江 +2 位作者 罗雪清 方诚 段黎明 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期265-274,共10页
针对目前工业CT图像转换为3D打印G代码方法效率低的问题,提出一种基于邻层数据匹配的工业CT图像直接转换成G代码的方法。首先采用Canny算子提取工业CT图像的轮廓,然后处理轮廓分叉问题,实现邻层间几何信息数据匹配,其次进行邻层间轮廓... 针对目前工业CT图像转换为3D打印G代码方法效率低的问题,提出一种基于邻层数据匹配的工业CT图像直接转换成G代码的方法。首先采用Canny算子提取工业CT图像的轮廓,然后处理轮廓分叉问题,实现邻层间几何信息数据匹配,其次进行邻层间轮廓插值以满足3D打印层间厚度要求,从而避免"阶梯效应",最后通过填充编码得到用于3D打印的G代码。使用本文提出的方法,轮毂CT图像转换为G代码的时间为10.5 s,耗时远小于其他间接转换方法;3D打印出的轮毂无"阶梯效应",平均尺寸误差率为0.25%。实验结果表明,该方法不涉及中间格式,转换效率高,转换误差与传统方法相当,适用于具有复杂内腔结构的零件。 展开更多
关键词 工业CT图像 3D打印 G代码 邻层数据匹配 轮廓插值
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基于自动提取对应点的颅脑CT图像配准
12
作者 曹新华 刘伟 +1 位作者 徐峰 冯焕清 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2011年第5期279-282,共4页
研究医学图像的应用问题,针对传统的基于特征点驱动的医学图像配准需要专业医师首先找出配对的特征点,这种巨大的工作量往往会导致一些错误。在医疗中为达到配准精确要求,提出了一种全自动的特征点驱动的医学颅脑CT图像配准方法,采用SIF... 研究医学图像的应用问题,针对传统的基于特征点驱动的医学图像配准需要专业医师首先找出配对的特征点,这种巨大的工作量往往会导致一些错误。在医疗中为达到配准精确要求,提出了一种全自动的特征点驱动的医学颅脑CT图像配准方法,采用SIFT和形状因子来产生配对的特征点,并构成特征点的局部和区域特征向量,后用薄板样条插值(TPS)方法实施两幅图像的配准。仿真结果表明,在保证配准精度的基础上显著提高了算法的速度。 展开更多
关键词 医学图像配准 形状因子 薄板样条插值
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多层次轮廓约束的图像放大算法
13
作者 王珊 高珊珊 +1 位作者 郭宁宁 张彩明 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第10期1817-1830,共14页
为解决图像放大过程中有效地保证边缘锐化的图像插值难题,提出多层次轮廓约束的图像放大算法.首先利用检测算子对图像进行预处理,将图像分为边缘区域、平坦区域;其次,针对图像边缘区域进行自适应梯度扩散获取适当的边缘轮廓层作为图像... 为解决图像放大过程中有效地保证边缘锐化的图像插值难题,提出多层次轮廓约束的图像放大算法.首先利用检测算子对图像进行预处理,将图像分为边缘区域、平坦区域;其次,针对图像边缘区域进行自适应梯度扩散获取适当的边缘轮廓层作为图像放大约束;最后对轮廓层直接进行曲线插值重采样,不额外增加边缘层数,以保证放大后的图像在视觉上的边缘清晰.对于非轮廓层的平坦区域,构建双三次Coons插值曲面并进行重采样,保持了平坦区域的平滑性.测试图像为自然图像和医学图像,自然图像的来源是set5和set14测试集,实验对比方法主要从客观效果、视觉效果、时间复杂度3个方面进行比较.实验结果表明,采用该算法得到的放大图像不仅可以保持轮廓清晰,且PSNR及SSIM指标超过了大多数经典的插值算法以及目前流行的基于机器学习的算法. 展开更多
关键词 图像放大 轮廓层 梯度扩散 图像插值
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一种医学图像序列的交互式分割方法
14
作者 王卫平 胡永杰 徐远远 《电子质量》 2009年第11期1-4,共4页
介绍了一种改进的live wire和轮廓插值技术相结合的医学图像序列分割方法。在这个方法中,先运用分数阶微分算子代替传统的Sobel、Canny等算子构造新的代价函数,对live wire算法进行改进,并用改进的live wire算法对医学图像序列中的关键... 介绍了一种改进的live wire和轮廓插值技术相结合的医学图像序列分割方法。在这个方法中,先运用分数阶微分算子代替传统的Sobel、Canny等算子构造新的代价函数,对live wire算法进行改进,并用改进的live wire算法对医学图像序列中的关键层切片进行交互式的准确分割;然后根据这些关键层切片的分割结果,采用非线性的轮廓插值技术对中间层切片进行自动分割;最后,对分割后的医学图片序列进行交互式修正。实验表明该文提出的方法仅需少量的人机交互就能从医学图像序列中分割出感兴趣的物体。 展开更多
关键词 医学图像分割 分数阶微分 LIVE WIRE 插值
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基于形状插值的B超图像三维表面重建
15
作者 鞠锋 符影杰 曹同强 《电子工程师》 2007年第11期29-32,44,共5页
B超图像由于受其成像机理的限制,其成像质量较差,无法采用与CT(计算机断层扫描)、MRI(磁共振成像)类似的三维重建方法。针对B超图像的缺点,采用基于形状的插值方法将其转换为等分辨率体数据。此外,对插值算法进行了适当改进,使重建的速... B超图像由于受其成像机理的限制,其成像质量较差,无法采用与CT(计算机断层扫描)、MRI(磁共振成像)类似的三维重建方法。针对B超图像的缺点,采用基于形状的插值方法将其转换为等分辨率体数据。此外,对插值算法进行了适当改进,使重建的速度和效果得到明显改善。最后,分别采用移动立方体(marching cubes)算法、连接轮廓线、光线投射(ray casting)算法对B超图像进行三维重建。结果表明,移动立方体算法在重建的真实性和快速性方面都得到了更满意的效果。 展开更多
关键词 B超图像 三维重建 形状插值 移动立方体算法 连接轮廓线 光线投射算法
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定量分析左心室射血运动特征的追踪方法设计
16
作者 郑南南 黄钢 林剑圣 《软件导刊》 2021年第7期177-181,共5页
为辅助诊疗心血管疾病,需定量分析左心室射血运动参数。左心室轮廓变化丰富,基于此,设计一种左心室运动追踪方法。首先构建左心室三维轮廓并提取形状特征,然后基于映射准则恢复轮廓位移场,最后平滑优化轮廓位移场。根据得到的轮廓位移场... 为辅助诊疗心血管疾病,需定量分析左心室射血运动参数。左心室轮廓变化丰富,基于此,设计一种左心室运动追踪方法。首先构建左心室三维轮廓并提取形状特征,然后基于映射准则恢复轮廓位移场,最后平滑优化轮廓位移场。根据得到的轮廓位移场,分别测量左心室射血正常与无力受试者在左心室收缩时期径向、圆周方向的位移、速度、应变、应变率。实验结果显示,左心室射血正常组受试者与射血无力组患者的上述8种参数差异均具有统计学意义(P<0.001),证明该方法能够区分左心室运动正常与否。此外,该方法测得的参数还与CVI软件分析结果具有良好相关性,或可为临床诊疗心血管疾病提供帮助。 展开更多
关键词 医学图像 左心室 轮廓形状 运动追踪
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融合特征金字塔与可变形分离卷积的CT图像层间插值方法
17
作者 胡志宏 刘孝保 +1 位作者 姚廷强 申吉泓 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2024年第12期380-391,共12页
针对计算机断层扫描(CT)序列图像中层间分辨率远低于层内分辨率的问题,提出了一种融合特征金字塔与可变形分离卷积的CT图像层间插值网络。该网络由两个模块构成:图像生成模块和图像增强模块。图像生成模块利用MultiResUNet实现对输入图... 针对计算机断层扫描(CT)序列图像中层间分辨率远低于层内分辨率的问题,提出了一种融合特征金字塔与可变形分离卷积的CT图像层间插值网络。该网络由两个模块构成:图像生成模块和图像增强模块。图像生成模块利用MultiResUNet实现对输入图像的特征提取,然后利用两组不同的可变形分离卷积分别对输入图像进行卷积运算生成候选层间图像;图像增强模块通过特征金字塔和图像合成网络实现对输入图像的多尺度特征融合,生成额外专注于上下文细节的图像,以进一步对候选层间图像的纹理细节进行增强。实验结果表明,所提层间插值网络生成的层间图像在定性和定量分析上均取得了较优效果,在图像边缘轮廓及纹理细节处理上表现更加出色,能有效提高CT序列图像的层间分辨率。 展开更多
关键词 医学图像层间插值 层间分辨率 特征金字塔 可变形分离卷积
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