基于模糊随机建模的医学成像与图像分析新技术研究

1、该成果的立项背景 医学图像是含丰富诊断信息的重要资源,但当前成像设备的成像质量仍不尽人意,如功能图像分辨率较低,磁共振成像易受各种伪影干扰等;此外,医学图像的后处理分析研究能够为临床医生提供更多的辅助诊断信息,尽管经过20年来处理方法的不断更新,而处理质量仍有诸多不足,不能满足临床诊断的需求。     

基于GDI+的医学图像分析系统设计

描述了一种基于GDI+的医学图像分析系统的设计原理,实现了眼底图像的缩放、移动、分析、保存与图像增强。系统采用双缓冲技术解决绘图过程中屏幕的闪烁问题,基于颜色矩阵以及GDI+与GDI混合编程的方法,完成了二维医学图像的处理与分析。最后针对医疗诊断报告单的要求,完成了基于Word的文档自动生成与保存。测试表明,该系统运行稳定,效果良好。     

超分辨率图像重建的应用

由于超分辨率重建技术在一定条件下,可以克服图像系统内在分辨率的限制,提高被处理图像的分辨率,因而在视频、遥感、医学和安全监控等领域具都有十分重要的应用。(1)在数字电视(DTV)向高清晰度电视(HDTV)过度阶段,仅有部分电视节目会以HDTV的形式播出,不少节目采用的是DTV的形式。因此,可以利用超分辨率重建技术将DTV信号转化为与HDTV接收机相匹配的信号,提高电视节目的兼容性;(2)在采集军事与气象遥感图像时,由于受到成像条件与成像系统分辨率的限制,不可能获得清晰度很高的图像,而通过利用超分辨率重建技术,在不改变卫星图像探测…     

基于MTF的实践九号卫星图像复原方法研究

卫星遥感器在成像过程中受到大气和成像系统的光学、探测器和电子学子系统等的影响,引起成像退化作用,造成图像模糊,降低了图像中信息的提取能力。图像恢复技术可以改善图像的质量,提高图像信息提取能力。其中,高精度成像系统调制传递函数(MTF)是高质量图像恢复的基本条件。本文介绍了成像过程中系统MTF在轨运检测方法及图像退化模型的构建机理,从空间域和频率域两个角度计算MTF并将其应用于退化图像暨全色和对应的多光谱影像复原试验,试验结果验证了两种方法的可行性。但是,从另一角度考虑暨根据图像的退化方程,又考虑到成像过程中系统所产生的噪声的影响,基于调制传递函数MTF并结合频率域维纳滤波的算法是更为有效的复原方法。     

在体光声微血管图像提取方法研究

光学分辨率光声显微镜能够进行活体、3D、高分辨率成像,在生物微循环研究领域具有重要的应用价值。组织微血管的变化能够反映很多疾病的发生和发展过程,对微血管图像进行分析可以提取与疾病相关的各种参数,实现疾病早期诊断和治疗。然而,微血管图像由于血管细小,光吸收较弱,直接基于光声显微成像系统得到的图像在微血管密集或较深区域比较模糊,不能很好地提取血管脉络信息。因此,提出一种融合了Hessian特征增强、血管分割和骨架提取的微血管图像处理方法,并首次用于光声肿瘤微血管图像的处理和分析。活体小鼠耳部正常血管及黑色素瘤血管图像的实验表明,所提出的微血管图像处理方法能够有效分割出活体组织的微血管结构,最终实现对光声肿瘤微血管及其骨架的提取。     

医学图像重建课程的实验教学研究

医学图像重建是我校生物医学工程专业的专业基础课之一,主要介绍医学成像与分析系统中的现代图像重建技术。本文针对该课程的特点,以提高医学图像重建教学效果为目标,增加实验教学环节,主要包括医学图像重建课程的基础仿真实验和应用实践实验。教学实践证明,通过本文所设计的实验训练,能激发学生的学习兴趣,加强学生对课程内容的理解与掌握,改善医学图像重建课程的教学效果。     

基于极端学习机的Demons图像配准

医学图像配准是医学诊断中的重要研究内容,配准精度和速度也是众多研究的核心。图像配准过程可设想为是一种神经网络的学习过程,基于这种想法,引入极端学习机(ELM)这一系统对图像完成配准。该方法速度快、鲁棒性高,最重要的是它能不依赖梯度信息,从而很好地避开了点周围间的互相干扰,考虑到其学习过程的准确性,引入鲁棒激活函数学习机,以更好地提高配准学习系统的准确度,并提高其稳定性。     

一种基于金字塔结构的图像增强方法

医学放射图像由于动态范围较大,人体组织结构复杂,导致无法看清图像中的病灶细节。采用Gauss-Laplace金字塔结构多分辨率处理细节的方法,以非线性的方式在不同分辨率下增强细节信息,再逐级叠加回到原始尺寸,从而达到突出病灶细节目的。这种方法能够提高输出图像的质量,使输出图像逼近人眼视觉系统的真实感知影像,为临床医生提供可靠的诊断依据。     

基于ITK和VTK的三维成像实现

介绍了Fast Marching快速行进图像分割和Marching Cubes步进立方体2种算法的原理,利用ITK的图像读取与处理功能及VTK在可视化方面的突出能力,将二者有机地集成起来,通过ITK和VTK实现这2种算法,最终生成三维立体医学图像。实验结果验证了该方法可以得到病理部位的详细特征,在医学图像三维成像方面有良好的性能。     

基于FPGA的成像系统自动曝光算法设计

为了获取最佳成像效果。设计了一套基于FPGA、应用于CMOS成像系统的自动曝光算法。详细阐述了基于FPGA的图像分块自动曝光算法设计过程。实验结果表明,系统成像效果较好,即使在背光和正面光时也能取得较理想的图像。整个系统性能稳定可靠、实时性好。具有很强的通用性。     

图像分析系统在机能学教学及科研领域的应用

介绍了医学图像分析系统的基本结构、技术特点及在医学教学、科研中的应用。此系统具有静态图像分析、动态图像分析、实时图像分析等功能,利用该系统可开展微循环测量和分析、小鼠水迷宫实时分析、多媒体电视电脑教学、免疫组化测量等实验,实践证明,应用该系统不仅可以提高教学质量,拓展教学内容,而且可以协助开展新的科研分析工作,提高医学教学和科研水平。     

SAR图像质量评测实验教学平台的开发与应用

将合成孔径雷达(SAR)图像质量评测融入实验教学中，构建了SAR图像质量评测实验教学平台。该实验平台由系统设置、数据加载、系统参数输入、图像显示和图像指标计算5个软件模块组成，可以直观地显示图像质量评测过程，获得准确的评测结果，同时加深学生对SAR图像质量指标以及评估流程和方法的理解和掌握。实验要求学生开发实现SAR成像处理等功能的Matlab GUI(Graphics User Interface,图形操作界面)程序，将输出的SAR图像等文件加载到评测平台生成评测报告，从而便于教师评判学生所编制的成像处理程序的质量。     

光学系统成像的仿真研究

利用波动光学的基本理论,对复杂的光学系统的成像进行分析,并结合MATLAB语言的编程和图像处理功能。通过数值模拟形象地把光学系统成像的结果显示出来。结果表明,在对单透镜系统成像分析的基础上,可以对各种复杂的光学系统的成像进行分析。利用这种方法作为辅助教学手段,有助于学生更加深刻地理解光学系统的成像,提高教学质量。     

图像处理系统在基础医学教学中的应用及发展探讨

本文介绍了图像处理系统的发展及功能，利用系统的静态图像捕捉、测量与分析、动态微循环测量分析等功能，丰富了医学教学方式方法，在科研中也具有广阔的应用前景。     

医学图像处理技术概述

文章介绍了医学图像处理的基本技术,对图像分割、图像配准、图像融合、伪彩色处理和纹理分析技术进行了综述。介绍了三维医学图像的可视化和基于PACS的医学图像压缩在医学图像处理方面的应用。     

核磁共振及成像技术

核磁共振成像技术是目前最先进的医学诊断技术之一,本文阐述了核磁共振的基本原理和成像技术,以及 在医学临床上的应用。     

基于CT、MRI断层图像的人体三维建模

人体三维几何建模及其可视化显示是生物医学学科的一项基础性研究。CT和MRI等医学成像技术的断层图像可为三维建模提供基础。章论述和介绍了基于CT、MRI断层图像的三维建模系统的关键技术和相关实现原理。     

医学图像处理技术概述

文章介绍了医学图像处理的基本技术,对图像分割、图像配准、图像融合、伪彩色处理和纹理分析技术进行了综述.介绍了三维医学图像的可视化和基于PACS的医学图像压缩在医学图像处理方面的应后.     

关于非晶硅面阵探测器无损检测成像系统噪声的校正

详细论述了基于非晶硅面阵探测器的无损检测成像系统．介绍了PaxScan非晶硅面阵探测器性能和成像过程,给出了所设计的系统各主要组成部分及其主要功能．分析了引起图像退化的原因,针对面阵探测器导致图像退化的因素,分别做了校正．实验表明,系统成像质量能达到工业检测最高级B级．     

旋转数字成像技术在骨骼损伤中的应用价值

探讨数字摄影三维重建成像技术在骨关节损伤中的应用价值．方法:运用旋转数字摄影血管造影的原理,利用血管造影检查设备进行骨关节系统检查52例．结果:重建图像效果满意,清楚显示骨骼解剖结构及关节毗邻关系,对骨折错位及关节脱位诊断明确．结论:旋转数字摄影3D成像技术,是一种新的特殊的检查方法,其图像立体观察直观而逼真,对不规则骨或复杂的骨关节骨折提高诊断准确率具有很好的临床应用价值．