多模态医学图象的SVD-ICP配准方法

多模态医学图象的配准在医学诊断和治疗计划中起着重要的作用。本文提出一种基于轮廓特征的迭代最近点（ＳＶＤ－ＩＣＰ）的配准方法。这种方法结合了ＳＶＤ最优化解析方法和迭代搜索的优点来解决图象轮廓点的匹配问题,适用于不同模态医学图象之间的配准。我们关于ＣＴ－ＭＲＩ和ＰＥＴ－ＭＲＩ二维图象的配准实验证明了该方法的有效性。     

医学图像配准综述(英文)

医学领域,医生需要比较不同的解剖影像信息和功能影像信息。将对应于同一物体的不同影像的像素点对应起来就是医学图像配准的主要任务。鉴于需要配准的图像的采集的方法和时间等方面不同,配准所采用的方法也不同。本文介绍了医学图像配准的新近方法。首先从图像配准的任务出发,介绍了配准过程的主要涉及的方面和配准流程。然后从配准时变换的参数角度考虑,将图像的配准分成两大类考虑:参数配准和非参数配准。每一类中给出基本的配准方法,并讨论其用法和特点。对参数配准,主要讨论它们各自不同的方法和适合处理的图像对;对非参数配准,侧重于考虑控制方程的由来和整体外力的计算。     

Demons算法在四维CT图像配准中的应用

由呼吸运动引起的器官的运动及形变是4D精确放射治疗中最主要的误差来源。利用4D CT图像和配准技术来分析不同呼吸时相中组织、器官的形变是目前研究的热点。目前常用的研究方法是基于形变模型的3D配准算法。基于光流场的Demons算法具有速度快和精度高的特点,本文将其应用到4D CT图像配准中,并在原始图像形变力的计算中引入了对称梯度。实验结果表明,结合对称梯度的Demons方法具有更快的收敛速度,而且匹配误差小。     

基于SIFT特征的SAR图像配准方法在玉树地震中的应用

本文针对SAR图像特点, 提出了基于改进SIFT(尺度不变特征变换)算法的SAR图像配准方案: ① 对待配准图像进行ISEF(无限对称指数滤波器)滤波处理, 降低图像的斑点噪声; ② 采用SIFT算法提取特征点, 略过差分金字塔第一层的特征点检测, 提高时间效率; ③ 在欧氏空间内剔除误匹配点, 提高配准精度。 实验表明, 本文提出的SAR图像配准方案检测到的匹配点对的数量和稳健性都有提高, 精度能够满足亚像元级SAR图像的应用需求, 且用时比传统SIFT方法减少60%以上。 最后对精配准的SAR图像进行震害变化检测, 得到的震害分布与高分辨率光学图像上判读的建筑物毁坏情况基本一致。     

专题地图数据的转换、配准及应用

中国地质调查局在其网站上发布过多种比例尺的地质图,并将中国1∶20万、1∶25万、1∶50万比例尺的地质图空间数据库及中国区域地球化学数据库在网上提供给全社会使用,各类专题地图的数据主要为ArcGIS、MapGIS和JPG格式。为便于广大MapInfo用户使用,介绍了如何将MapGIS格式的矢量数据转换到MapInfo系统内,并简要介绍了利用MapInfo地理信息系统对JPG格式地图进行配准的方法,用户可在MapInfo系统或基于MapInfo二次开发的系统中添加各种表现形式的要素内容,并将转换后的数据提供给用户使用。     

小波分析在遥感图像融合中的应用

利用小波分析的方法对多分辨率、多波段的遥感图像信息进行融合，原始图像经小波变换，分解成多个子图像，选择适宜的小波基，进行分块处理，再做逆变换，进行图像融合重构，使得融合后的图像最大限度地保留多波段光谱信息的同时，提高了图像的空间分辨率及局部目标的清晰度，与传统方法相比，小波分析方法具有明显的优越性。     

自适应遗传算法配准三维数字样品模型及其CAD模型

通过包围盒的初始匹配和浮点数编码自适应遗传算法的精确匹配,实现了三维数字样品模型及其CAD模型的配准。初始匹配决定精确匹配空间变换参数的范围:精确匹配在搜索变换矩阵的6个变换参数过程中,采用最小二乘方法构造目标函数;遗传算法中引入种群多样性指标;在遗传操作的交叉算子和变异算子中引入该指标,并将该指标用于交叉概率和变异概率两个参数的调整,有效地克服了遗传算法的早收敛问题,实验结果表明该方法较好地解决了三维数字样品模型及其CAD模型的配准问题,且算法稳定,易于实现。     

广义付里叶变换及其在磁共振成像中的应用

许多共振成像（ＭＲＩ）的应用,要求人体组织磁化强度的空间分布Ｆｏｕｒｉｅｒ变换的幅度和相位的精确分离,及利用正交双通道采集时间和空间高分辨图象序列。在传统的基于Ｆｏｕｒｉｅｒ变换的成象方法中,图象序列从一帧空间编码独立地重建得到,因此给定空间分辨率的情况下,每帧空间编码的数量限制了图象序列的时间分辨力;又常通过牺牲空间分辨率来提高图象序列的空间分辨录。由于传统Ｆｏｕｒｉｅｒ变换的核函数是线性相位,若变换ＭＲＩ技术必须很好地满足主磁场均匀性和梯度场线性的条件,因此传统Ｆｏｕｒｉｅｒ变换成象方法对临床应用中常出现ＭＲ信号相位失真极为敏感。本文提出：利用主磁场中组织的磁化强度不变,能很好消除图象的相位失真。     

声子波及其在地震波资料分解中的应用

声子波是由声波波动方程的解构成的一种物理子波,如果不考虑吸收和散射,声子波的传播是相当简单的;相反地,数学子波的传播即使在均匀介质中也是极其复杂的.作为波动方程的解,声子波比一般的数学子波更能有效地应用于复杂声波和地震波的分解和分析.本文从Kaiser的声子波理论出发,给出了通过分别引入点源波形的复时间函数和点源虚时间坐标来构成声子波的两种解释,并对点源模型的合成地震图和实际复杂模型的地震波资料进行了时-空域的声子波变换,说明了声子波应用于地震波资料分解的有效性.     

声子波及其在地震波资料分解中的应用

声子波是由声波波动方程的解构成的一种物理子波,如果不考虑吸收和散射,声子波的传播是相当简单的;相反地,数学子波的传播即使在均匀介质中也是极其复杂的.作为波动方程的解,声子波比一般的数学子波更能有效地应用于复杂声波和地震波的分解和分析.本文从Kaiser的声子波理论出发,给出了通过分别引入点源波形的复时间函数和点源虚时间坐标来构成声子波的两种解释,并对点源模型的合成地震图和实际复杂模型的地震波资料进行了时-空域的声子波变换,说明了声子波应用于地震波资料分解的有效性.     

子波变换在层析成象中的应用及前景

子波变换是对付里叶变换研究的巨大进展,它不仅能在传统使用付氏变换的场合,作为代替付氏变换,予以使用,而且因为它同时具有时间域和频率域的良好局部化性质,可对地震信号的高频成份逐步进行更为精细的时间域和空间域的采样,以便在地震层析成像中对更细微的细节予以聚焦。本文介绍了子波变换及其推广子啾变换及有关公式,并指出它们在图象编码、图象压缩、心电图、核磁共振成像和硬件芯片中的应用。     

压缩感知在医学图像重建中的最新进展

CS理论是一种新兴的信号获取与处理理论,通过减少信号重建所需的数据(少于奈奎斯特定理所要求的最小数目),来缩短信号采样时间,减少计算量,并在一定程度上保持原有图像的重建质量。由于该理论的这些显著优点,使得其在医学成像领域引起了广泛关注,取得了很大进展。本文介绍了压缩感知理论在医学成像中的发展历程和最新进展,详细介绍一种基于字典学习的新型压缩感知自适应重建算法,最后通过计算机模拟实验对该方法进行了初步验证。     

双平板多功能核医学成像系统几何校正方法研究

双平板多功能核医学成像系统是一套既能够进行正电子发射断层扫描成像(PET)又可以进行单光子发射成像(γ相机)的"一机多用"设备。该系统采用平行双平板结构,通过可移动式准直器组合实现PET模式和γ相机模式的切换。鉴于这一工作模式需求,同时考虑到设备装配过程中的机械精度等因素,系统的几何结构参数校准及与成像过程配套的几何校正变得尤为重要。本文基于双平板多功能核医学成像系统,研究系统几何偏移对图像质量的影响,并对这些误差因素进行参数化表征,建立一套几何参数校正方法。基于蒙特卡洛模拟数据的验证表明,该方法有效可行,流程简洁。      

改进的IHS变换和小波变换相结合的图像融合

在分析IHS变换时发现,IHS变换中亮度分量的计算是从红绿蓝三种颜色中平均提取三分之一作为总亮度,而人眼对绿色最敏感(占60%)、其次是红色(占30%)、再者是蓝色(占10%),故本文对亮度分量的计算公式做了修改。在此基础上,提出了一种改进的IHS变换和小波变换相结合的图像融合方法。首先对多光谱图像进行改进的IHS变换,然后利用小波变换分别对I分量和全色高分辨率图像做小波分解,并对小波低频系数基于局部能量进行融合,小波高频系数基于局部方差进行融合,最后进行IHS逆变换,得到融合结果图像。结果表明,本文提出的方法在保持光谱源图像特性方面有优势,也较多地保留了源图像的空间细节信息,融合图像的扭曲程度小。     

基于物理小波的频谱分解方法及应用研究

在地震资料频谱分解中,采用匹配地震子波的物理小波,依据地震信号的特征,用振幅、能量衰减率、能量延迟时间及地震子波的中心频率等四类参数构造基本小波,把地震信号分解在小波域,高频分量能够得到精细的刻画.本文以物理小波变换为工具, 给出了该变换中的核函数的选择方法,进而提出了基于物理小波变换的频谱成像方法.我们将此方法用于海上某油田河流相储层的描述,并与常规软件中的小波变换频谱成像结果进行了对比, 结果表明,本文提出的方法更能精细地刻画地质事件.     

TEC variations over the Mediterranean before and during the strong earthquake (M = 6.5) of 12th October 2013 in Crete,Greece

In this paper, the total electron content (TEC) data from eight global positioning system (GPS) stations of the EUREF network, provided by IONOLAB (Turkey), were analyzed using discrete Fourier analysis to investigate the TEC variations over the Mediterranean before and during the strong earthquake of 12th October 2013, which occurred west of Crete, Greece. In accordance with the results of similar analyses in the area, the main conclusions of this study are the following: (a) TEC oscillations in a broad range of frequencies occur randomly over an area of several hundred km from the earthquake and (b) high frequency oscillations (f ⩾ 0.0003 Hz, periods T ⩽ 60 m) may point to the location of the earthquake with questionable accuracy. The fractal characteristics of the frequency distribution may point to the locus of the earthquake with higher accuracy. We conclude that the lithosphere–atmosphere–ionosphere coupling (LAIC) mechanism through acoustic or gravity waves could explain this phenomenology.