检索结果-南通市图书馆

锥束CT中FDK算法的快速对称优化与GPU实现

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计算机工程与设计 2014年第8期35卷 2813-2816,2871页

作者：张晶张权刘祎桂志国中北大学电子测试技术国家重点实验室仪器科学与动态测试教育部重点实验室山西太原030051

针对FDK算法重建图像异常耗时的问题,提出了一种极坐标反投影快速重建算法。根据三角函数对称性,64幅预处理后的投影数据在反投影过程中同时运算;在极坐标反投影数据映射到笛卡尔坐标时,利用像素位置相关参数的对称性,在不使用查表方法... 详细信息

针对FDK算法重建图像异常耗时的问题,提出了一种极坐标反投影快速重建算法。根据三角函数对称性,64幅预处理后的投影数据在反投影过程中同时运算;在极坐标反投影数据映射到笛卡尔坐标时,利用像素位置相关参数的对称性,在不使用查表方法的情况下,使双线性插值的计算量大大减少。实验结果表明,采用这两种措施实现了FDK算法优化,与传统的FDK算法相比,重建速度提高8倍,采用CUDA技术,实现GPU对其加速,速度提高40倍,且均不产生新的误差。

关键词：快速重建反投影对称特性双线性插值图形处理器

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医学图像的自适应非局部均值去噪算法

计算机工程 2012年第7期38卷 182-184,187页

作者：张权桂志国刘祎马杰中北大学信息与通信工程学院太原030051 东南大学影像科学与技术实验室南京210096 北方科技信息研究所北京100089

为改善医学图像的质量以利于临床诊断,提出一种基于梯度信息的自适应非局部均值去噪算法。利用梯度方向信息实现对局部相似窗的自适应旋转,从而搜寻到更多的匹配像素点。基于最小二乘思想建立最佳阈值与噪声标准差的关系模型,实现滤波... 详细信息

为改善医学图像的质量以利于临床诊断,提出一种基于梯度信息的自适应非局部均值去噪算法。利用梯度方向信息实现对局部相似窗的自适应旋转,从而搜寻到更多的匹配像素点。基于最小二乘思想建立最佳阈值与噪声标准差的关系模型,实现滤波参数的自适应选择。实验结果表明,该算法的去噪效果较好,可用于医学图像的后处理阶段。

关键词：梯度非局部均值滤波医学图像自适应滤波

基于小波和各向异性扩散的PET图像MLEM重建算法

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计算机应用与软件 2013年第11期30卷 50-53页

作者：张权付学敬桂志国李晓红中北大学信息与通信工程学院山西太原030051 上海长安信息技术咨询开发中心上海200032

在正电子发射断层成像中,经典的MLEM(Maximum Likelihood Expectation Maximization)算法具有收敛速度慢、不能有效抑制噪声的不足。为了解决该问题,通常在迭代过程中加入正则项来改善MLEM的重建性能。提出一种新的基于小波收缩和各向... 详细信息

在正电子发射断层成像中,经典的MLEM(Maximum Likelihood Expectation Maximization)算法具有收敛速度慢、不能有效抑制噪声的不足。为了解决该问题,通常在迭代过程中加入正则项来改善MLEM的重建性能。提出一种新的基于小波收缩和各向异性扩散的去噪算法,将该算法与MLEM算法结合起来形成一种新的PET(Positron Emission Tomography)重建方法。实验结果表明,该算法在降低复杂性、保持较高收敛速度的同时,能获得较高的信噪比和较好的图像视觉效果。

关键词：正电子发射断层成像最大似然期望最大小波收缩各向异性扩散

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自适应反距离加权法滤除椒盐噪声

中北大学学报（自然科学版） 2019年第4期40卷 372-377,384页

作者：周冲张鹏程刘欢桂志国中北大学生物医学成像与影像大数据山西省重点实验室

针对传统降噪算法在去除椒盐噪声的同时,不能很好地保护图像边缘结构信息的问题,改进了自适应的反距离加权插值(IDWI)滤除椒盐噪声.该算法通过自适应选择滤波窗口,通过计算待处理图像椒盐噪声密度,自适应选择反距离加权的权值系数.最后... 详细信息

针对传统降噪算法在去除椒盐噪声的同时,不能很好地保护图像边缘结构信息的问题,改进了自适应的反距离加权插值(IDWI)滤除椒盐噪声.该算法通过自适应选择滤波窗口,通过计算待处理图像椒盐噪声密度,自适应选择反距离加权的权值系数.最后将图像噪声点处的值替换成反距离加权的插值,此插值使用所选自适应窗口内非噪声点像素值的距离加权和.实验结果表明,该算法在滤除椒盐噪声上优于其它算法,滤除噪声的同时能更好地保留图像细节、有更好的峰值信噪比,改善图像视觉效果.

关键词：椒盐噪声反距离加权插值自适应图像去噪

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漫射光相关断层成像在乳腺肿瘤检测中的应用

中北大学学报（自然科学版） 2022年第3期43卷 260-266页

作者：耿晓濛张晓娟桂志国尚禹中北大学信息与通信工程学院山西太原030051

近红外漫射光相关断层成像技术(Near-infrared Diffuse Light Correlation Tomography,DCT)是一种新型的微血管血流技术,受镜头的限制,以往的DCT技术多数在小鼠头部进行小视野的成像.本文设计了阵列式光开关来分时共享光源和探测器,在... 详细信息

近红外漫射光相关断层成像技术(Near-infrared Diffuse Light Correlation Tomography,DCT)是一种新型的微血管血流技术,受镜头的限制,以往的DCT技术多数在小鼠头部进行小视野的成像.本文设计了阵列式光开关来分时共享光源和探测器,在降低成本的同时可以实现大视野的血流成像.同时,结合并改进了迭代线性算法和Bregman-TV的血流图像重建算法,优化了光源-探测器光纤在被测组织表面位置的分布,从而降低了图像重建线性方程组的病态性.作为初步的临床验证,对两例肿瘤患者进行了DCT血流成像,观察到了肿瘤引起的高血流区域和钙化引起的低血流区域,研究结果在临床的乳腺癌检测中有潜在的应用价值.

关键词：近红外漫射相关断层成像乳腺肿瘤血流迭代线性算法重建算法

基于X射线和结构光相机的煤矸石分拣方法研究

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中北大学学报（自然科学版） 2021年第2期42卷 123-128,134页

作者：王锐桂志国刘祎张鹏程中北大学山西省生物医学成像与影像大数据重点实验室山西太原030051

为了提高煤炭产量,减少污染物排放,在煤矿生产中必须进行煤矸石分离.常用的双能R值方法受物料厚度影响较大,无法满足大范围厚度的煤矸石分选需求.针对该问题,提出了一种联合R值曲线拟合和物料厚度信息的煤矸石识别方法.建立煤和矸石的... 详细信息

为了提高煤炭产量,减少污染物排放,在煤矿生产中必须进行煤矸石分离.常用的双能R值方法受物料厚度影响较大,无法满足大范围厚度的煤矸石分选需求.针对该问题,提出了一种联合R值曲线拟合和物料厚度信息的煤矸石识别方法.建立煤和矸石的低能透射信号值和R值的关系散点图,探究R值算法的适用范围和极限厚度.首先利用R值算法进行初步识别,再通过结构光相机获取R值相对应的厚度信息,与极限厚度比较后进一步识别煤矸石.最后计算识别为煤的部分占整个物体的比率,通过所求占比实现煤矸石的分选.实验结果证明,该方法可以识别50 mm~300 mm范围的煤矸石,煤的最低识别率大于80%,矸石的最高识别率低于10%,整体识别准确率高于96%.

关键词：双能X射线物质识别煤矸石分选结构光相机

改进深度残差卷积神经网络的LDCT图像估计

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计算机工程与应用 2018年第16期54卷 203-210,219页

作者：高净植刘祎张权桂志国中北大学生物医学成像与影像大数据重点实验室太原030051

针对低剂量计算机断层扫描(Low-Dose Computed Tomography,LDCT)重建图像出现明显条形伪影的现象,提出了一种基于残差学习的深度卷积神经网络(Deep Residual Convolutional Neural Network,DR-CNN)模型,可以从LDCT图像预测标准剂量计算... 详细信息

针对低剂量计算机断层扫描(Low-Dose Computed Tomography,LDCT)重建图像出现明显条形伪影的现象,提出了一种基于残差学习的深度卷积神经网络(Deep Residual Convolutional Neural Network,DR-CNN)模型,可以从LDCT图像预测标准剂量计算机断层扫描(Normal-Dose Computed Tomography,NDCT)图像。该模型在训练阶段,将数据集中的LDCT图像和NDCT图像相减得到残差图像,将LDCT图像和残差图像分别作为输入和标签,通过深度卷积神经网络(Convolution Neural Network,CNN)学习输入和标签之间的映射关系;在测试阶段,利用此映射关系从LDCT图像预测残差图像,用LDCT图像减去残差图像得到预测的NDCT图像。实验采用50对大小为512×512的同一体模的常规剂量胸腔扫描切片和投影域添加噪声后的重建图像作为数据集,其中45对作为训练集,其他作为测试集,来验证此模型的有效性。通过与非局部降噪算法、匹配三维滤波算法和K-SVD算法等目前公认效果较好的图像去噪算法对比,所提模型预测的NDCT图像均方根误差小,且信噪比略高于其他算法处理结果。

关键词：低剂量计算机断层扫描卷积神经网络残差学习深度学习

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各向异性加权先验模型MAP投影域降噪

计算机工程与应用 2018年第22期54卷 180-185页

作者：李安迪刘祎张权桂志国中北大学山西省生物医学成像与影像大数据重点实验室太原030051 中北大学信息与通信工程学院太原030051

低剂量计算机断层扫描技术(Low-Dose Computed Tomography,LDCT)降低了X射线对人体的辐射,但射线剂量降低造成重建图像中存在严重的伪影和噪声,对临床医学诊断有很大干扰。针对此问题,提出一种改进的各向异性加权先验模型的最大后验(Max... 详细信息

低剂量计算机断层扫描技术(Low-Dose Computed Tomography,LDCT)降低了X射线对人体的辐射,但射线剂量降低造成重建图像中存在严重的伪影和噪声,对临床医学诊断有很大干扰。针对此问题,提出一种改进的各向异性加权先验模型的最大后验(Maximum A Posteriori,MAP)投影域降噪算法。该算法考虑到直觉模糊熵能够有效区分平滑区域和边缘细节区域,将其与传统的各向异性扩散系数相结合,构造了一种新的扩散系数,并采用局部方差实现其自适应调节;最后将该扩散系数融合于基于Huber先验的MAP优化估计算法框架中,实现对投影数据不同区域进行不同强度的降噪处理。该算法分别采用数字骨盆模型、Shepp-Logan头模型和数字胸腔模型三种体模进行验证,并与滤波反投影重建算法(Filter Back Projection,FBP)、惩罚重加权最小二乘法(Penalized Reweighted Least-Squares,PRWLS)、各向异性加权先验正弦图平滑算法进行对比。实验结果表明,利用所提算法重建出的图像中伪影明显减少,同时较好地保持了图像的边缘和细节信息。三种体模的信噪比分别为20.502 0 dB、23.294 8 dB、21.018 4 dB,所需时间分别为49.50 s、49.60 s、8.59 s。

关键词：低剂量CT 直觉模糊熵各向异性扩散 Huber先验最大后验(MAP)

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一种基于优化参数的非局部均值滤波算法

计算机应用与软件 2012年第3期29卷 78-81,138页

作者：张权罗立民桂志国马杰东南大学影像科学与技术实验室江苏南京210096 中北大学信息与通信工程学院山西太原030051 北方科技信息研究所北京100089

针对非局部均值滤波算法中难以找到一个全局最优的滤波参数h的问题,给出一种新的该参数的优化方法,并将其应用于传统非局部均值滤波算法的改进。首先基于SUSAN算法提取噪声图像的边缘信息,然后在大量实验的基础上,利用线性回归和非线性... 详细信息

针对非局部均值滤波算法中难以找到一个全局最优的滤波参数h的问题,给出一种新的该参数的优化方法,并将其应用于传统非局部均值滤波算法的改进。首先基于SUSAN算法提取噪声图像的边缘信息,然后在大量实验的基础上,利用线性回归和非线性回归分析方法建立h与边缘信息、噪声方差之间的优化模型。最后,将基于该优化模型的非局部均值算法应用于多幅图像的去噪处理中。实验结果表明,新算法改善了传统非局部均值算法的去噪性能,取得了良好的滤波效果。

关键词：边缘信息非局部均值滤波图像去噪优化参数回归分析