一种改进分水岭乳腺肿块图像分割方法

针对分水岭算法对噪声敏感、易产生过分割现象的问题,在图像的滤波和区域合并方法上做了改进.该算法首先对肿块图像做初步预处理,设计高斯差分滤波器,实现平滑滤波,增强图像的信噪比,并计算图像的梯度幅值;然后,依据传统分水岭变换算法进行粗分割,计算各个子区域的灰度均值并排序,依次合并灰度均值相似的区域,直到将整个肿块区域完整分割出来;最后,保留合并后灰度均值最大的肿块区域,去除灰度值较小的区域,得到最后的分割结果.实验结果表明:该算法相较于三层地形分割方法、自适应区域生长算法和二次分水岭算法,能够得到更准确的肿块边缘轮廓,误分率减少到23.07%,运行速度高.     

运动冠脉造影序列的独立分量分析伪彩色编码

针对心脏周期剧烈运动产生的冠状动脉血管非刚性变化所引起的造影图像处理误差,提出一种基于快速独立分量分析(FastICA)的动态冠脉造影图像序列特征提取方法,改进了以往算法将动态序列中的每帧作为静态图像单独处理而未考虑帧间关系的缺点,综合序列中各帧信息进行分析,解混分离出背景区和感兴趣区。在传统FastICA算法基础上,提出一种适合冠脉造影图像灰度级分布特征的自适应初始权值计算方法,在保证效果一致的情况下,使迭代次数降低约45%。最后,设计一种基于感兴趣区域的伪彩色编码方法。     

基于灰度化权值调整的水下彩色图像分割

针对传统自适应阈值法在水下图像分割过程中存在目标与背景粘连等问题,提出一种基于灰度化权值调整的水下彩色图像分割方法。区别于传统阈值分割方法中灰度化权值固定且研究如何确定合适阈值的思路,研究灰度化权值调整方法。本文方法利用统计得到的图像灰度信息来确定不同通道内目标与背景间灰度级差异性的大小,提高差异性较大通道的比例,以增强灰度化后图像中目标与背景的对比度,同时减小差异性较小通道的比例,以降低其对灰度化结果的干扰,对灰度化后的图像进行阈值分割得到最终分割结果。针对水下作业的时序列图像,设计了两步序列图像处理方式来降低耗时。通过4组水下对比实验以及耗时实验对方法的有效性进行了验证。     

一种基于减影技术的纸靶重孔识别方法

为了提高纸靶重孔的测量准确性,提出一种基于图像减影技术的重孔识别方法.采用后一靶面图像减去前一靶面图像,得到带有当前部分弹孔信息图像.采用区域重心法求出目标区域重心位置,由此重心位置求出遮挡弹孔中心位置,从而识别出重孔位置.实验结果表明,该方法能够识别出重合面积在5%～95%之间的重孔位置.     

减影提取焊缝缺陷算法

针对射线胶片焊缝缺陷自动检测技术普遍存在难以自动准确识别缺陷的问题,提出了一种基于减影法的焊缝缺陷智能检测提取方法.首先使用模糊增强方法对焊缝图像进行灰度变换,而后利用像素标记提取焊缝并保留其原始灰度值,再对提取到的焊缝滤波,去除其内部缺陷,衍生出背景图像,最后根据减影法得到缺陷,并且计算出缺陷的特征参数.结果表明,经上述方法检测后的缺陷图像,对比待测焊缝原图,可以较为准确地检测出焊缝中存在的缺陷,具有较好地自适应性和实用性.     

基于简单射线散射模型的X射线图像增强算法

在传统的射线成像技术中,由于物体本身的结构与散射的X射线叠加,所得图像的可见度通常会受到限制.针对此问题,提出一种基于简单散射模型的图像增强算法,可以提高单一X射线图像的可见度.首先,根据简单散射模型复原X射线图像,在复原过程中加入了新的中值算子,可以有效抑制射线图像中的脉冲噪声成分;同时,对细化之前的透射率图像应用了导向滤波,使灰度值跳跃的边缘部分的复原效果得到了明显改善,并使光晕伪影现象最小化;最后使用一种灰度优化的方法对复原图像进行后处理,在提高对比度的同时保留了图像中的小细节.实验结果证明了该算法对于低对比度、低亮度射线图像的可行性,增强后的图像中被检测物体的结构更加清晰,大大提高了射线图像的可见度.     

抑制冠状动脉内超声图像序列运动伪影的离线门控方法

针对连续回撤导管采集的、覆盖多个心动周期的冠状动脉内超声(ICUS)图像序列中存在的运动伪影问题,采用图像分析技术,对ICUS图像序列进行离线门控,从而改善ICUS纵向视图的视觉效果。首先,通过逐帧比较ICUS图像的灰度特征,构造ICUS序列的差异矩阵;然后,从差异矩阵中搜索出具有最小累计差异值的路径,为各帧找到其在相邻心动周期中的对应帧;最后,在滤波后的差异矩阵中,沿最优路径找到表示在各相邻心动周期舒张末期采集的图像对的点,得到最终的门控序列。对临床采集ICUS序列的实验验证了方法的可行性和精度。     

基于分块灰度投影的电子稳像算法

针对灰度投影法在灰度值单一、对比度差的图像序列中稳像精确度不足,改进基于灰度投影的运动估计算法,先采用卡尔曼滤波将采样图像进行预处理以去除噪声,再将每帧图像分成4个子区域,按原方法对各子区域内像素点进行灰度投影,计算出子区域在x轴和y轴上的偏移量,分别平均得到整体偏移量,用插值放大的方法进行运动补偿。选取日本九州大学图片数据库中图像序列的相邻两帧进行仿真试验,结果表明,改进算法的峰值信噪比可提高21.5%。     

基于幂函数变换的递变电压X射线图像融合

针对融合递变能量X射线图像序列实现等效厚度差异较大构件的高动态范围X射线成像问题,提出了一种以幂函数关系近似相邻图像灰度变换关系的融合方法.通过对X射线成像规律的分析,选择幂函数拟合相邻图像有效信息区域重叠部分的灰度变化,作为两图像的灰度变换关系的近似,依据该近似关系拼接有效信息区域,得到融合图像.在钢质楔形块成像的多个X射线图像灰度变换中,论文方法的拟合结果皆优于已有方法,表明了该方法的有效性.     

全局阈值与局部阈值相结合的视网膜血管分割方法

针对视网膜血管图像使用单一阈值方法无法有效提取整体血管网络的问题,提出了一种全局阈值与局部阈值相结合的视网膜血管分割方法.该方法采用匹配滤波方法来增强图像,然后在增强图像上分别使用全局阈值二维最大熵与局部阈值移动平均算法对图像进行分割以获取视网膜的主血管与细小血管部分,最后通过区域连通性的判断,将视网膜的主血管与细小血管进行结合,分割出最终的血管网络.在Drive公共数据库上进行实验,结果表明,该方法分割得到的血管准确率达到93.56%,真阳性率值达到80.46%,均高于Perez算法,并且在细小部分更为丰富,能够得到较好的血管分割结果.     

Segmentation of Vessels by Morphological Filters and Dynamic Thresholding

Themedicalimagesegmentationalgorithmises sentialasafirstprocedureoftheanalysisofblood vessels[1-3].Thresholdingtechniquebasedontheimagegray levelhistogramisstilloneofthemostcommonlyseg mentationprocesses.Manyalgorithmsarereportedto extendthethresholdingapplicationindifferentim ages[4-6].Thekeyissueofthresholdingishowtoset thethreshold.Thegray levelofthevesselsandthe backgroundvariesacrossthemedicalimages,and complexsituationsmaketheimagequalitypoor.For suchcases,thespatialinformationoftheimag…     

基于多模态卷积神经网络的脑血管提取方法研究

提出了一种基于多模态的卷积神经网络对脑部CT血管造影图像（CTA）进行分割,从而实现脑血管的单独提取。该方法首先对原始CTA图像进行高斯和拉普拉斯处理, 并将处理后的图像与原始图像共同构成多模态图像作为输入,然后通过多个并行的卷积神经网络对多模态图像进行分割,最终将所有的分割结果通过线性回归进行融合从而提取出脑血管。该文通过一系列的实验不仅证明了卷积神经网络在脑血管分割上的有效性,而且证明了本文所提出方法的分割效果比现有的脑血管分割算法更加出色。     

压力容器的有限元分析及优化设计

针对传统设计中压力容器的材料浪费问题,提出基于有限元分析的压力容器的优化设计方法．该方法首先利用有限元法对压力容器进行分析并提取分析结果中的相关参数,然后利用优化设计方法进行定量计算,最终得到既满足性能指标又满足设计指标的设计参数．实际结果表明,基于有限元分析的优化设计方法,在工程实际应用中可有效发挥作用．     

基于区域连通性分析的视网膜血管分割方法

为了解决传统的视网膜分割方法中存留的难以分割小血管和低对比度区域血管等问题,提出了一种新的视网膜血管分割算法-区域连通性分析的方法。首先对同一幅图像分别进行对比度受限自适应直方图均衡化和二维高斯匹配滤波进行预处理,然后使用最佳熵阈值分割方法对两幅预处理之后的图像进行分割,最后采用血管区域连通性分析的方法进行分析,提取出血管区域。通过对比专家人为提取的结果,使用本文算法分割出的血管图像接近于手动提取结果。实验结果证明,基于区域连通性分析的方法可以有效提取出视网膜血管。     

结合编码曝光和运动先验信息的局部模糊图像复原

针对局部运动模糊图像复原的病态性和背景被破坏的问题,提出基于编码曝光和运动先验信息的局部模糊图像复原方法. 分析编码曝光成像理论模型,建立最优码字选取的适应度函数准则. 通过物像关系,获得运动目标的点扩散函数（PSF）像移尺度初步估计参数,作为运动先验信息. 采用背景差分法进行目标提取,综合编码曝光运动模糊图像的叠加特性,实现对运动模糊目标区域的精确提取. 结合先验信息,引入基于贝叶斯最大后验概率框架的student-t复原算法进行PSF精确估计和复原重建,快速迭代得到复原结果. 搭建实验仿真系统,并开展针对实际运动目标的复原实验. 实验结果表明,该方法能有效改善传统曝光中运动模糊复原的病态性问题,抑制复原过程中目标图像边缘振铃及背景噪声的放大效应,所复原图像具有更好的主客观评价结果.     

基于LVE和ARG算法的冠状动脉分割

为克服传统区域生长方法中容易发生的欠分割和过分割现象,引入局部图像分析技术,设定一系列感兴趣区域(ROI),对冠状动脉的多层螺旋CT(MSCT)图像进行分割。首先应用基于Hessian矩阵的局部血管增强(LVE)滤波,提升图像的对比度;随后采用自适应性区域生长(ARG)算法,并对阈值适时调整。分割后的局部图像经过全局融合得到整体冠脉树。算法综合了图像的局部形状信息和灰度信息,确保了分割结果的准确性和完整性。实验结果表明,算法对左前降支(LAD)、左回旋支(LCX)、对角支(Diag)及右冠状动脉(RCA)均有较好的分割效果。     

外载荷作用下压力容器接管结构有限元分析

工程设计时因需要满足工艺流程的复杂性，常常在压力容器的特殊位置进行开孔接管。GB 150-2011仅考虑容器结构在单一载荷的工况进行开孔接管结构的强度计算，没有涉及到实际工程中开孔接管结构的附加外载荷。应用SolidWorks软件对筒体切向开孔接管压力容器进行局部建模，采取有限元分析法，分别对三维实体模型施加仅内压、内压附加外载荷的两种工况，得出结构的应力分布并进行了强度评定，研究了接管附加外载对压力容器结构的影响。结果表明，由于接管外载荷的存在，相贯区的应力大幅度增加，且改变了接管与筒体连接处的应力对称分布状态。分析结果可为联合静载荷作用下开孔接管应力分析提供一定参考。     

基于拉伸空间变换算法在DSA配准中的应用

提出一种基于拉伸的空间变换算法, 首次将其应用于数字减影血管造影术(DSA) 图像配准中以消除运动伪影. 实验结果表明, 与传统线性空间变换算法相比, 采用基于拉伸的空间变换算法配准后的减影图像质量显著改善. 为提高计算速度, 仅对选定的控制点进行块匹配操作, 图像其余像素点基于相邻像素运动位移的连续性, 均由找到的运动位移点经空间变换和灰度插值计算得到. 基于拉伸的空间变换算法可避免采用传统线性空间变换算法所产生的病态解, 属于非线性有理变换. 提出的基于拉伸的空间变换算法简单实用, 可准确有效地确定需估算的运动位移点位置, 且配准后的减影图像质量优于采用线性空间变换算法配准的减影图像质量.     

Finite element analysis of constant-power invasive microwave coagulation of liver tumors

Invasive microwave coagulation (IMC) therapy is a newly developed method for the treatment of liver tumors. In this paper, the constant-power IMC therapy is discussed. Three-dimensional finite element analysis for "alternative" heating pattern and a large blood vessel bioheat model are performed. The objective is to study: (i) the effects of "alternative" heating pattern of invasive microwave antennas on reducing the peak temperature which can be up to 140℃. Therefore, "alternative" heating pattern can improve the security of IMC; (ii) modeling impact of large vessels on heat transfer of surrounding tissue and the formation of the coagulation lesion. Corresponding in vivo pig experiments are provided to compare with the simulation results. The results indicate that: (i) the "alternative" heating pattern was efficient in reducing the peak temperature and diminishing the dimension of "super hot" area; (ii) the heat loss due to the cooling of the large blood vessel is so great that attempting to compensate