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基于特征的显微图像全自动拼接

浙江大学学报（工学版） 2009年第7期43卷 1182-1186页

作者：范翔夏顺仁浙江大学生物医学工程系教育部国家重点实验室浙江杭州310027

为了解决高倍镜下显微镜视野减小,无法完全捕获目标的问题,需要设计快速高效的方法对一系列显微图像进行拼接.在照片全景图重建的研究基础上,提出了一种基于特征的全自动显微图像拼接算法.该算法利用尺度不变特征变换(SIFT)提取图像中... 详细信息

为了解决高倍镜下显微镜视野减小,无法完全捕获目标的问题,需要设计快速高效的方法对一系列显微图像进行拼接.在照片全景图重建的研究基础上,提出了一种基于特征的全自动显微图像拼接算法.该算法利用尺度不变特征变换(SIFT)提取图像中的特征,将获得的全部特征构建全局kd-Tree,使用优化的最优节点优先(BBF)算法搜索潜在的匹配图像对.采用随机抽样一致性算法(RANSAC)对找到的匹配图像对进行检验.根据最小生成树(MST)算法获得图像序列的连通分量,得到图像对之间的变换矩阵并将图像映射到拼接平面.对一系列显微图像的实验结果表明,该方法对图像中的背景噪声和亮度差异都有较好的鲁棒性,对相互之间只有少量重叠区域的图像序列也能获得可靠和精确的结果.

关键词：图像拼接显微图像尺度不变特征变换最优节点优先算法最小生成树

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AR模型在远程心电诊断中的应用

中国生物医学工程学报 2004年第3期23卷 222-229页

作者：葛丁飞夏顺仁浙江科技学院信息与电气工程学系杭州310012 浙江大学生物医学工程教育部重点实验室杭州310027

在远程心电诊断中 ,计算机辅助ECG诊断通常是在接收到ECG信号、进而解压重建后进行的 ,这样便造成诊断工作的延误。本研究提出了一种基于AR模型的ECG直接分类方法 ,利用AR模型系数及其建模误差作为特征对ECG信号进行压缩 ,并采用非线性... 详细信息

在远程心电诊断中 ,计算机辅助ECG诊断通常是在接收到ECG信号、进而解压重建后进行的 ,这样便造成诊断工作的延误。本研究提出了一种基于AR模型的ECG直接分类方法 ,利用AR模型系数及其建模误差作为特征对ECG信号进行压缩 ,并采用非线性二次判别函数形式进行特征分类。通过对MIT BIH标准数据库中的NSR、APC、PVC、SVT、VT和VF各 2 0 0个样本信号进行测试 ,获得了 93.5 %～ 97.86 %的分类精度。该方法的特点是 :诊断迅速方便 ,能同时对多类ECG信号进行有效分类。

关键词：远程心电 ECG信号 AR建模二次判别函数特征提取

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全自动尿液图像识别技术

浙江大学学报（工学版） 2009年第5期43卷 832-838页

作者：张赞超夏顺仁浙江大学生物医学工程学系浙江杭州310027

提出了一种全自动的尿液显微图像处理方法.提出一种新的图像预处理方法,通过拉伸图像中各个像素的灰度值与局部灰度值之间的差来增强图像中目标的边界,通过对局部灰度均值的非线性变换来消除图像中光照不均匀的影响.设计恰当的细胞神经... 详细信息

提出了一种全自动的尿液显微图像处理方法.提出一种新的图像预处理方法,通过拉伸图像中各个像素的灰度值与局部灰度值之间的差来增强图像中目标的边界,通过对局部灰度均值的非线性变换来消除图像中光照不均匀的影响.设计恰当的细胞神经网络(CNN)模板分割图像,采用形态学操作和对边缘链码序列的操作,分离黏连细胞,得到分割的最终结果.在获取目标区域后,提取目标的各种形态学参数和纹理参数,采用多个多层感知(MLP)网络分层次地对目标进行分类,得到全自动的处理结果.通过对大量临床尿液样本图像的测试,该方法获得了良好的分割和自动识别结果,并已经集成到全自动尿液图像分析系统中应用于临床,取得了良好的效果.

关键词：尿液图像分割细胞神经网络图像增强特征提取多层感知多分类器融合

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基于Levy flight的特征选择算法

浙江大学学报（工学版） 2013年第4期47卷 638-643页

作者：朱晓恩郝欣夏顺仁浙江大学生物医学工程教育部重点实验室浙江杭州310027

为了提高特征选择方法的计算速度,提出基于Levy flight随机过程的特征选择方法.该方法在寻优过程中定义基于启发式的分阶段搜索策略,在局部搜索行为中引入Levy flight随机过程,将Levy flight距离与搜索行为进行映射.在不同的搜索阶段,... 详细信息

为了提高特征选择方法的计算速度,提出基于Levy flight随机过程的特征选择方法.该方法在寻优过程中定义基于启发式的分阶段搜索策略,在局部搜索行为中引入Levy flight随机过程,将Levy flight距离与搜索行为进行映射.在不同的搜索阶段,利用不同的映射区间改变搜索行为出现的概率,以该映射来控制局部搜索行为的方向和速度,从而避免了陷入局部最优的问题.实验结果表明,采用LevyFS算法克服了启发式特征选择方法的局限性,平均耗时仅为SFFS算法的1/3左右.

关键词：特征选择 Levy flight 搜索策略模式识别

基于改进TransUnet网络的血管内超声图像边界提取方法研究

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中国生物医学工程学报 2023年第1期42卷 41-50页

作者：王媛媛董芳尚丽娜张翠夏顺仁浙大城市学院信息与电气工程学院杭州310000 浙江大学生物医学工程教育部重点实验室杭州310000

血管内超声(IVUS)图像是观测血管内部结构的首选影像学手段,基于IVUS图像的内膜和中外膜边界的提取是实现冠脉粥样硬化精准诊断的前提和关键。针对IVUS图像结构复杂、对比度低、边界提取困难等问题,本研究提出一种基于改进TransUnet网... 详细信息

血管内超声(IVUS)图像是观测血管内部结构的首选影像学手段,基于IVUS图像的内膜和中外膜边界的提取是实现冠脉粥样硬化精准诊断的前提和关键。针对IVUS图像结构复杂、对比度低、边界提取困难等问题,本研究提出一种基于改进TransUnet网络的分割方法。首先,针对IVUS图像边界提取难点,对边血管、血管分叉、导丝伪像、阴影等4种图像结构进行建模,并基于建模结果予以定向数据增强;而后,结合IVUS图像的环状结构分布特点,在TransUnet网络中提出了Polar-bias归纳偏置的策略,并对IVUS图像进行像素级的分类;最后,基于分类结果优化GVF snake模型的外力场,进而提取IVUS图像的内膜和中外膜边界。采用国际标准IVUS图像数据集(两组不同中心频率,共512幅图像)对算法进行评测,引入JMard距离(JM),Hausdorff距离(HD)和面积差异百分比(PAD)等3个评测指标,在数据集A中JM为0.87,HD为0.87,PAD为0.18,数据集B中JM为0.91,HD为0.25,PAD为0.08。实验结果表明,所提出的算法在两组数据集的内膜及中外膜提取问题中的表现均优于国内外现有算法。

关键词：血管内超声边界提取数据增强 TransUnet网络

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基于视频的血管压力灌注系统的设计

浙江大学学报（工学版） 2010年第6期44卷 1098-1102页

作者：胡杨夏顺仁陈睿夏强浙江大学生物医学工程教育部重点实验室浙江杭州310027 浙江大学医学院生理学系浙江杭州310058

为解决传统的血管压力灌注实验人工操作繁琐、可重复性低、测量范围受限等问题,研发了一种新型的自动血管压力灌注实验系统.基于数字视频采集与图像处理技术,设计了专用的血管灌注槽以固定血管、模拟生理环境,通过电子目镜与信号采集器... 详细信息

为解决传统的血管压力灌注实验人工操作繁琐、可重复性低、测量范围受限等问题,研发了一种新型的自动血管压力灌注实验系统.基于数字视频采集与图像处理技术,设计了专用的血管灌注槽以固定血管、模拟生理环境,通过电子目镜与信号采集器分别获取血管视频与生理环境参数.利用改进的自适应血管自动跟踪算法,可以实时测量血管的直径及其横截面的内外径,同时自动记录并处理生理参数.将该系统应用于高糖环境下血管内皮功能紊乱研究,实验结果表明:所研发的系统大大改善了血管灌流实验的效率与准确度.通过使用不同传感器或者调整软件监控系统的参数,可以方便地扩展系统功能.

关键词：血管压力灌注系统自适应跟踪算法视频处理

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基于吸引区域的多模态脑磁共振图像仿射配准

浙江大学学报（工学版） 2012年第9期46卷 1722-1728页

作者：孙创日甄帅夏顺仁浙江大学生物医学工程教育部重点实验室浙江杭州310027 金策工业综合大学电子系朝鲜平壤104919

针对单个对象的多模态脑磁共振图像之间的几何形变较小的情形,为达到全局优化的目的,提出一种基于吸引区域的多模态脑磁共振图像仿射配准方法.把配准优化搜索过程分成两个步骤:寻找包含全局最小值的吸引区域和在吸引区域中进行最小值搜... 详细信息

针对单个对象的多模态脑磁共振图像之间的几何形变较小的情形,为达到全局优化的目的,提出一种基于吸引区域的多模态脑磁共振图像仿射配准方法.把配准优化搜索过程分成两个步骤:寻找包含全局最小值的吸引区域和在吸引区域中进行最小值搜索.该配准优化使用吸引区域里目标函数的近似对称性予以实现.对于正常人群和脑胶质瘤患者群,进行了磁共振T1加权和扩散加权图像之间多模态配准实验,并使用两种相似测度对3种不同的配准方法进行评价,实验结果表明:该方法与传统的局部优化方法相比,配准后的相似性测度均有显著性改善.

关键词：磁共振成像扩散加权成像全局最优仿射配准吸引区域

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计算机辅助乳腺癌诊断中的非平衡学习技术

浙江大学学报（工学版） 2013年第1期47卷 1-7页

作者：沈晔李敏丹夏顺仁浙江大学生物医学工程与仪器科学学院浙江杭州310027 中国计量学院信号与信息处理系浙江杭州310018

针对计算机辅助诊断(CAD)中学习算法处理非平衡数据时,分类器预测具有大类样本的分类误差小,而稀有类样本的分类误差大的倾向性分类问题,提出基于反向k近邻的欠采样新方法.通过去除大类样本集中的噪声及冗余样本、保留具有类别代表性且... 详细信息

针对计算机辅助诊断(CAD)中学习算法处理非平衡数据时,分类器预测具有大类样本的分类误差小,而稀有类样本的分类误差大的倾向性分类问题,提出基于反向k近邻的欠采样新方法.通过去除大类样本集中的噪声及冗余样本、保留具有类别代表性且可靠的样本作为有效样本以此平衡训练样本集,解决了欠采样引起的类别信息的丢失问题.基于UCI Breast-cancer数据集的仿真实验结果表明,该方法解决了非平衡学习问题的有效性,进一步的横向评测对比显示该算法性能显著优于其他同类算法.

关键词：计算机辅助诊断非平衡学习支持向量机反向k近邻欠采样

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基于内容的医学图像检索技术

计算机辅助设计与图形学学报 2010年第4期22卷 569-578页

作者：沈晔李敏丹夏顺仁中国计量学院信号与信息处理系杭州310018 浙江大学生物医学工程与仪器科学学院教育部生物医学工程重点实验室杭州310027

建立一个高效、准确的医学图像检索系统是目前具有挑战性的任务.文中在简述基于内容的医学图像检索模型后,着重探讨和分析了检索模型中图像特征提取、特征选择与融合、相似度匹配、图像预过滤、相关反馈等核心技术和相关算法,以及一些... 详细信息

建立一个高效、准确的医学图像检索系统是目前具有挑战性的任务.文中在简述基于内容的医学图像检索模型后,着重探讨和分析了检索模型中图像特征提取、特征选择与融合、相似度匹配、图像预过滤、相关反馈等核心技术和相关算法,以及一些最新的应用.最后对基于内容的医学图像检索技术进行了展望.

关键词：基于内容的医学图像检索特征提取相似度匹配语义鸿沟相关反馈