基于蒙特卡罗平台的多能CT闪烁探测器研究

传统CT只能在单一能谱下生成投影,图像的硬化伪影较高,使得物质区分能力不足,且试验成本高昂。针对上述问题,在计算机上使用Geant4和GATE数据包搭建多能CT的蒙特卡罗模拟仿真平台,构建3层闪烁探测器,最后由FBP算法重建出投影图像。仿真结果表明:利用三层闪烁探测器可同时获取多个能谱下的投影,提高了图像质量及工作效率。仿真结果还验证了平台的可用性。     

基于误差控制的SAR投影失真快速校正算法

随着合成孔径雷达(SAR)技术的发展和广泛应用,为了更准确反映场景信息,几何校正成为SAR图像处理过程中的重要内容.文中根据机载SAR成像机理,分析了引起机载SAR图像几何投影失真的原因,并估算出其失真量,针对传统的非线性校正方法,提出了一种快速高效的基于误差控制的动态分段线性校正算法.该算法在保证SAR图像校正质量的前提下,通过控制SAR图像校正误差,用线性处理取代了非线性逐点运算,使得校正算法的计算复杂度大大降低.文中还从理论上推导出最佳的分段校正长度计算方法,可校正过程中动态调整分段长度,保证校正质量和运算效率.最后通过仿真试验验证了该文法的有效性和实用性.     

X射线成像的相位衬度与吸收衬度分析

临床X射线成像所使用的X射线源实际上都是部分相干的,由部分相干源在一定距离内所成的像一般既有吸收衬度又有相位衬度。本文根据Fresnel-Kirchhoff衍射理论的基本思想,导出X射线相位衬度成像的理论公式,着重对其衬度进行分析,并与实验作了比照,结果与预期的相符。     

前视探地雷达三维合成孔径成像及多视处理

提出了一种变波速条件下前视探地雷达三维合成孔径成像及多视处理方法。该方法利用非平稳卷积滤波处理在频率域重构目标图像频谱,经傅里叶反变换后实现前视探地雷达三维合成孔径成像;利用估计的目标入射角实现折射校正及前视探地雷达多视处理。对实测数据进行处理,结果证明了该方法的有效性。     

基于指导滤波的单次曝光强度关联成像研究

针对低采样条件下单次曝光强度关联成像重构图像质量不理想问题,提出一种基于指导滤波的单次曝光强度关联成像重构算法。首先,通过快速投影Landweber正则化获得较低质量的初始估计图像,然后将该图像作为指导图像,采用指导滤波进行多次联合迭代,最后获得去噪后的高质量重构图像。在不同采样率条件下与基于压缩感知全变差低秩约束算法的重构图像进行了对比分析,数值模拟和实验结果均证明了本文算法的有效性。     

纸币序列号提取与识别方法研究

通过对人民币序列号的研究,提出了一种基于投影法和BP神经网络的纸币序列号识别方法。算法步骤包括对纸币图像进行二值化、边缘检测、倾斜校正、序列号定位、序列号分割和特征提取,算法最后利用BP神经网络对纸币序列号进行识别。实验结果表明,该方法不受纸币倾斜影响,对图像背景要求不高,平均识别率达到了99.375%。     

基于改进形状上下文的双焦图像深度估计

针对深度估计时两幅双焦图像特征点的误匹配问题,提出了一种基于改进形状上下文特征点的校正方法。首先引入了对尺度、视角、光照等具有不变性的SSURF特征向量,利用SSURF特征向量匹配算法在双焦单目视觉系统采集的焦距不同的两幅图像之间进行目标SSURF特征点的匹配。提出一种改进的形状上下文描述符,对局部特征匹配点对进行误匹配的校正。然后根据空间物点与所成像点距图像中心矢量大小及摄像机的焦距值之间的几何关系,利用校正后的特征点完成相关的计算从而获取目标物的深度信息。实验表明,校正后的方法进行深度估计具有较小的误差和较好的估计效果。该深度估计方法有较大的实用价值。     

基于三维校正的SHGC物体三维结构提取方法

针对SHGC(straight homogeneous generalized cylinders)图像的特点与从单幅图像中提取三维信息困难,设计了一种基于单幅SHGC图像和三维校正的三维结构提取方法。与传统的SHGC三维结构提取方法不同,该方法从三维空间中匹配的角度出发,构造一个二维横截面,在二维横截面上增加一个z轴,通过平移、旋转预先构造好的三维横截面,将构造好的横截面与原图像中SHGC物体的横截面进行兴趣点匹配,从而确定最优化结果时的仿射成像参数(λ,θ),通过成像参数可以成功提取SHGC横截面的三维信息,结合SHGC的子午线轮廓信息定性地得到整个SHGC物体的三维信息,提取SHGC表面的纹理,通过三角网格的方法将纹理贴到三维物体表面。实验论证了本文提出的三维结构提取方法是可行的和正确的。     

前视探地雷达波速估计及合成孔径成像研究

前视探地雷达的成像处理和地下电磁波的速度估计是前视探地雷达应用中两个重要研究课题。该文利用非平稳滤波矩阵将雷达接收数据经频率域非平稳卷积滤波,实现了目标图像的重建;通过波速扫描和合成孔径成像处理,利用目标图像聚焦的锋利性测度-图像灰度方差估计地下电磁波的速度。对仿真数据和实测数据进行处理,证明了所提方法的有效性。     

基于线过程的POCS超分辨图像重构算法

传统的凸集投影(POCS)超分辨重构算法易使图像产生边缘振荡效应问题,在研究了边缘振荡效应的成因后,提出一种基于线过程模型的POCS算法来对低分辨图像序列进行超分辨图像重构.该算法采用线过程模型检测出超分辨初始估计图像的4个方向的边缘,在传统POCS的投影过程中增加了对图像的平滑处理,实现了低分辨图像序列超分辨重建的对比实验,实验结果表明图像边缘振荡效应能得到明显改善.     

肝脏CT图像三维分割研究

针对肝脏CT图像的特征,提出了一种将种子区域生长算法和改进Snake模型相结合的策略,实现了肝脏的三维分割提取。该方法先从CT图像序列中筛选出肝脏有明显成像边缘的一张切片,在其肝脏区域内选择若干个种子点,利用种子区域生长算法得到初始边缘,再利用改进的Snake模型对初始边缘进行优化,然后,将此切片的边缘轮廓作为与其相邻切片上的初始边缘,重复该过程,直到分割完所有切片。实验表明该算法具有较高效率,分割结果精确,所产生的分割结果可以作为三维重建合适的数据集。     

31例胸内结节病的影像学分析

目的 :探讨胸内结节病的平片与CT影像特征及临床诊断价值。方法 :回顾性分析 31例结节病的影像学特征并随访其激素治疗后影像学表现。结果 :肺门淋巴结增大 ,CT显示 2 6例 ,平片显示 2 2例 ;纵隔淋巴结增大 ,CT显示 2 8例 ,平片显示 1l例 ;肺内病灶呈多形性表现 ,无特异性 ,以CT敏感度高 ;胸膜病变较少见。 3年随访发现 2 5例治疗有效 ,8例有反复。结论 :淋巴结增大是本病的主要影像学表现。X线结合CT检查在诊断胸内结节病、判断活动期、评价激素治疗效果方面 ,具有一定的临床价值。     

基于互信息的功能磁共振图像配准

互信息作为衡量两幅图像配准的相似性测度函数,当两幅图像配准时,互信息达到最大值。该文提出了基于互信息脑功能磁共振图像配准新方法,采用了无需计算梯度的Powell直接搜索算法,并通过多分辨的方式加快了图像配准速度。磁共振的配准实验证明,互信息法能准确地实现多模态医学图像的配准,并且能达到亚像素的精度。     

基于双正则化的图像超分辨率盲重建

图像超分辨率重建是利用数字信号处理技术由一系列低分辨率观测图像得到高分辨率图像。大多数重建算法假设成像系统的模糊特性也即点扩散函数(PSF)已知,然而实际的应用环境下PSF事先不知道或部分知道。为此,将未知PSF模型化,提出基于双正则化的图像超分辨率盲重建算法,并且正则化作用的强度随重建图像局部光滑程度的变化而自适应地改变,以便能保护图像细节同时抑制平滑区域的噪声。求解过程中采用交替最小化方法估计PSF参数和高分辨率图像,并随着迭代次数的增加逐步提高每次寻优的精度以节省计算开销。实验结果表明,该算法能够比较准确地估计出PSF参数并取得较好的图像重建效果。     

基于小波变换的数字水印方案

数字图像水印技术一般面临着两个方面的矛盾问题,就是水印算法的复杂度越高,一般对应的算法的鲁棒性越强。本文提出了一种数字水印方法,这种算法基于离散小波变换,为了提高算法的稳定性,确保水印的抗干扰能力,在编码时应用了纠错码技术。     

“医学图像处理程序设计”课程建设的实践

“医学图像处理程序设计”课程是医学影像技术核心专业课程之一,加强对该课程的建设对于培养本专业人才具有重要的意义。针对医学影像技术的专业特点和发展趋势,就如何进行“医学图像处理程序设计”的课程建设进行了总结,包括教材和课程网站建设、教学内容与方法改革、大学生创新能力培养等,在课程实践建设方面进行了举例说明。在“医学图像处理程序设计”课程建设的过程中,发现医学影像技术专业人才的需求量很大,作为一门理、工、医交叉学科,该课程建设具有不同于工科类数字图像处理等课程建设的特点,从实践过程中探讨这一课程的建设方法和内容可更好地推动医学影像技术专业的发展,满足行业的人才需求。     

MRF和GM模型高光谱图像地物标记

利用马尔可夫随机场和高斯混合模型构造了一种对高光谱图像进行地物标记的新方法。该方法利用PCA降维后的高光谱图像及其差分图像的先验信息建立高光谱图像的随机模型,并把最大后验估计作为地物标记优化的评判标准,用模拟退火算法实现地物标记。实验结果显示该算法是一种精确、高效、稳定的图形标记算法。