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基于点集与互信息的肺部CT图像三维弹性配准算法被引量：3: 2014年; 针对基于互信息的肺部CT图像三维弹性配准算法精度低、耗时多的问题,提出了一种基于混合配准框架的配准算法.该方法将点集与互信息相结合,先采用点集配准算法获得点集位移向量,再求出变换函数,最后以基于互信息的方法进行细化配准.采用4组三维肺部CT图像,以标志点距离误差来验证算法精度.试验结果表明,所提方法能够快速精确地完成三维肺部CT图像弹性配准;相对于仅基于互信息的配准算法,耗时平均减少70%,配准精度平均提高5%.该方法可以用于4D肺CT图像的快速配准.; 夏威高欣王雷周志勇张冉; 关键词：肺部CT图像点集互信息

多尺度框架下基于C-V模型的肺纹理分割: 2012年; 使用水平集法对CT图像进行肺纹理分割时存在运算时间长、噪声影响大等问题。为此,提出一种多尺度框架下基于C-V水平集法的三维肺纹理分割方法。根据小波变换理论,对低频图像进行三维体数据的C-V水平集分割,参照演化结果初始化高频图像水平集,逐步得到原胸肺CT三维图像的分割结果。实验结果表明,该方法能缩短运算时间,并减小噪声对分割结果的影响。; 高德志张涛张涛; 关键词：多尺度分析小波变换 C-V模型

2D/3D图像配准中的相似性测度和优化算法被引量：10: 2014年; 在手术引导治疗中,2D/3D图像配准能辅助医生准确定位病人病灶,而准确的配准涉及相似性测度和优化算法等众多方面。为了研究相似性测度和优化算法对2D/3D图像刚性配准的影响,本文结合6种相似性测度和4种优化方法在配准"金标准"数据上进行了2D/3D图像配准实验,并从配准成功率、平均迭代次数和平均配准时间三个方面对配准结果进行了对比研究。实验结果表明,以模式强度为相似性测度,用Powell方法进行优化搜索是最佳配准组合。并且,在不改变相似性测度条件下,Powell方法是所用优化方法中配准效果最好的优化方法。; 张冉王雷夏威高欣

形态膨胀的3D区域生长气管分割算法被引量：6: 2013年; 在影像引导介入治疗中,对肺部区域的气管进行准确分割与提取不仅有助于辨别气管解剖细节,而且能避免治疗中对气管造成较大的损伤。为此,本文提出一种新算法,首先利用区域生长法对气管树粗分割,再利用形态膨胀法和区域生长法扩大气管区域,对其提取中心线,以中心线为基础进行细分割。将粗分割和细分割的结果取或作为最终气管树。将本算法应用到6例临床CT数据中,实验结果显示本算法至少能分割出6阶,最多达9阶的细支气管,6阶支气管分割精确度平均达到63.5%。表明本文算法基本满足影像引导介入治疗对气管树分割的要求。; 王雷高欣张桂芝; 关键词：区域生长法

fMRI盲信号分离中的时间和空间独立成分分析法的时空特性比较被引量：2: 2012年; 目的采用空间独立成分分析法(sICA)和时间独立成分分析法(tICA)对功能磁共振成像(fMRI)信号进行分离,比较信号间的时空特性对2种独立成分分析方法性能的影响。方法模拟fMRI数据,并将2组独立的信号以及它们的线性混合信号叠加到空间独立的区域,分别利用Infomax、Combi、FBSS和ICA-EMB 4种算法实现sICA和tICA,并对模拟数据中的3组信号进行提取和分离。结果 sICA只能分离空间独立且时间高度独立的信号,无法分离空间相关、时间独立的信号;tICA不仅能够准确分离空间和时间高度独立信号,而且能够准确分离空间高度相关、时间独立的信号,并将时间相关信号整体提取;FBSS和ICA-EMB 2种算法较Infomax和Combi性能稳定。结论空间或时间独立性假设违背到一定程度时,sICA和tICA对信号分离的结果存在差异。应根据需要选择适合的sICA或者tICA方法对fMRI数据进行处理。; 高欣边倩熊金虎; 关键词：脑功能磁共振成像信号分离

基于FDK反投影权重的锥束DSA重建算法被引量：4: 2013年; 针对锥束数字减影血管造影成像系统(DSA)锥角增大而导致锥束伪影严重的问题,提出了一种基于FDK的反投影权重锥束DSA重建算法.分析了圆扫描轨迹远端伪影的成因,针对短扫描阴影区域导致的Radon空间数据缺失,提出了一种距离变量的反投影权重函数,并将其作为约束条件引入到FDK算法中,实现扫描轨迹远端区域的数据补偿,扩大图像重建区域.应用该算法对无噪声和有噪声的模拟投影数据,及自行研发的锥束DSA的实际扫描数据分别进行了重建试验.结果表明,文中算法较FDK类算法(Parker-FDK)对大锥角投影数据可明显抑制锥角伪影,其归一化均方距离判据和归一化平均绝对距离判据比Parker-FDK均降低了5%.; 杨宏成高欣张涛; 关键词：锥束重建 FDK算法 DSA

灰度不均的弱边缘血管影像的水平集分割方法被引量：13: 2012年; 针对血管影像中灰度不均和弱边缘情况下已有水平集模型不能正确分割血管问题,提出一种耦合了血管影像的几何信息、边缘信息和区域信息的水平集分割方法.首先,采用Hessian矩阵的各向异性性对血管状目标进行识别,对原始影像数据进行多尺度滤波;然后采用拉普拉斯算子零交叉点的快速边缘积分方法将边缘信息嵌入能量泛函中,构建一种基于结构、边缘和区域信息的水平集分割方法.相比于单一依靠影像边缘信息或区域信息模型及其改进模型,该方法在分割严重灰度不均匀的血管造影影像上能够准确提取血管,并精确定位血管边缘.; 薛维琴周志勇张涛张涛李莉华; 关键词：血管分割弱边缘水平集各向异性

应用投影收缩的压缩感知锥束CT短扫描重建被引量：9: 2014年; 由于锥束CT成像系统在短扫描方式下无法获得完全投影数据,从而限制了图像重建的质量,本文提出了一种基于投影收缩的压缩感知锥束CT短扫描重建算法。考虑BB(Barzilai-Borwen)梯度投影算法的非单调收敛,分析了投影收缩法的预测校正特性,并将校正过程引入到压缩感知图像重建算法中。结合目标函数下降方向和凸集投影下降方向,校正BB梯度投影算法,改善BB梯度投影算法的非单调特性。应用该算法对模拟投影数据和仿体扫描数据分别进行了重建试验。模拟试验结果表明,在25个采样角度下,用提出算法重建图像的信噪比值比自适应最速下降-凸集投影算法、投影收缩算法和BB梯度投影算法的重建结果分别高出9.487 0、9.802 7、3.615 9dB。仿真试验结果表明:在少量投影角度下该算法重建结果有效抑制了条状伪影,清晰重建出边缘细节,极大提高了少量投影数据重建图像的质量。; 杨宏成高欣张涛; 关键词：压缩感知锥束CT 图像重建

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国家自然科学基金(81000651)