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缪子多模态成像图像质量分析

物理学报 2022年第2期71卷 31-40页

作者：霍勇刚严江余张全虎火箭军工程大学核工程学院西安710025

缪子多模态成像有效利用了宇宙线缪子与材料相互作用产生的散射信息以及产生次级诱发中子的缪子信息.为对缪子多模态成像图像质量进行分析,基于GEANT4程序设置了探测模型,从缪子多重库仑散射模块和缪子诱发中子模块两部分对探测模型可... 详细信息

缪子多模态成像有效利用了宇宙线缪子与材料相互作用产生的散射信息以及产生次级诱发中子的缪子信息.为对缪子多模态成像图像质量进行分析,基于GEANT4程序设置了探测模型,从缪子多重库仑散射模块和缪子诱发中子模块两部分对探测模型可靠性进行了验证,开发了缪子多模态成像模拟程序,得到了重建图像.成像12 h可达到4 mm的空间分辨率,成像时间在小时量级可清晰分辨边长10 cm的^(235)U立方体和其他常见的高、中、低原子序数材料立方体.经过12 h成像时间,包覆模型的缪子散射成像图像会造成误判,但缪子多模态成像图像能够正确反映^(235)U材料存在.不同成像时间内,缪子多模态成像图像的结构相似性指标均优于单一成像方法成像图像.研究结果表明与缪子散射成像图像和诱发中子符合的缪子成像图像相比,缪子多模态成像图像有更好的成像质量,能够适应更复杂的成像场景,在特殊核材料的检测识别方面更有优势.

关键词：宇宙线缪子缪子多模态成像图像质量

100 kVp条件下深度学习重建算法对头颈CT血管造影图像质量的影响

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中国医学科学院学报 2023年第3期45卷 416-421页

作者：陆晓平王沄陈钰王彦玲徐敏金征宇中国医学科学院北京协和医学院北京协和医院放射科北京100730 佳能医疗系统(中国)有限公司北京100015

目的评价100 kVp条件下深度学习重建算法对头颈CT血管造影(CTA)图像质量的影响。方法 2021年3至4月北京协和医院行头颈CTA检查的37例患者,采用100 kVp管电压进行CT扫描,基于三维自适应迭代剂量降低(AIDR 3D)和深度学习高级智能Clear-I... 详细信息

目的评价100 kVp条件下深度学习重建算法对头颈CT血管造影(CTA)图像质量的影响。方法 2021年3至4月北京协和医院行头颈CTA检查的37例患者,采用100 kVp管电压进行CT扫描,基于三维自适应迭代剂量降低(AIDR 3D)和深度学习高级智能Clear-IQ引擎(AiCE)低、中、高强度算法重建出4组图像,测量并计算横断位图像感兴趣区的平均CT值、标准差(SD)、信噪比(SNR)和对比噪声比(CNR)等客观指标,并分别对4组大脑前动脉矢状位最大密度投影图像进行主观评分(1分:差,5分:优秀)。结果 AiCE低、中、高强度和AIDR 3D组图像的SNR和CNR值比较差异均有统计学意义(P均图像的质量评分分别为(4.78±0.41)、(4.92±0.27)、(4.97±0.16)、(3.92±0.27)分,3组AiCE图像与AIDR 3D组比较差异均有统计学意义(P均图像质量方面,100 kVp条件下深度学习AiCE重建算法优于AIDR 3D,能够显著提高图像质量,可以在临床检查中加以应用。

关键词： CT血管造影三维自适应迭代剂量降低深度学习重建图像质量

基于全参考彩色图像质量算法的磨削表面粗糙度测量

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仪器仪表学报 2023年第7期44卷 252-259页

作者：路恩会郭耀村李世雯刘坚朱兴龙扬州大学机械工程学院扬州225127 湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室长沙410082

当前基于机器视觉的粗糙度测量方法使用的图像指标考虑因素少、无参考使得预测模型精度受限、受光源亮度影响大。针对此问题,论文提出了一种基于全参考彩色图像质量算法的粗糙度测量方法。该方法根据粗糙表面成像机理分析,在视觉显著性... 详细信息

当前基于机器视觉的粗糙度测量方法使用的图像指标考虑因素少、无参考使得预测模型精度受限、受光源亮度影响大。针对此问题,论文提出了一种基于全参考彩色图像质量算法的粗糙度测量方法。该方法根据粗糙表面成像机理分析,在视觉显著性图像质量评估算法(VSI)的基础上引入结构信息,提出了基于视觉结构显著性(VSIS)的图像质量评估算法,与此同时设计了一套基于图像质量的磨削样块表面粗糙度测量装置。实验结果表明,提出的VSIS图像质量评估算法与表面粗糙度Ra之间存在明显的相关性。使用最小二乘法拟合出的曲线关系,能够对粗糙度大于等于0.965μm的磨削样块进行低离散高精度预测,平均误差为0.111μm,标准差为0.079μm。相比于考虑单一因素的粗糙度关联图像特征指标,VSIS有着较好的综合性能,且能一定程度上克服光源亮度的影响,为非接触粗糙度测量提供可选择途径。

关键词：机器视觉粗糙度测量图像特征指标预测模型鲁棒性图像质量

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尘肺病DR摄片图像处理参数优化研究

中华劳动卫生职业病杂志 2023年第12期41卷 897-900页

作者：曾刘桃陈钧强赵佳骏蒋兆强胡丰磊徐秀芳杭州医学院公共卫生学院杭州310012 杭州市职业病防治院影像科杭州310014

目的探索数字化X线摄影(DR)技术不同后处理参数设置对于尘肺病诊断胸片的质量影响,提供适合此类DR机拍摄诊断胸片的参数设置建议。方法于2022年1月1日至2022年6月30日随机选择杭州市职业病防治院放射科35名职业健康体检人员作为研究对象... 详细信息

目的探索数字化X线摄影(DR)技术不同后处理参数设置对于尘肺病诊断胸片的质量影响,提供适合此类DR机拍摄诊断胸片的参数设置建议。方法于2022年1月1日至2022年6月30日随机选择杭州市职业病防治院放射科35名职业健康体检人员作为研究对象,DR胸片设置多组不同图像后处理参数后打印;利用光密度仪测量及专业医师主客观相结合的方式评价其胸片质量。结果密度(Density)设置为2、对比度(Gamma)/细节对比度(Detail Contrast)为4.5时,DR胸片各区域光密度均符合胸片质量要求且医师质量评价结果的合格率最高。结论合理设置图像后处理参数可提高胸片质量。

关键词：尘肺病诊断数字化X线摄影图像后处理图像质量

不同呼吸运动校正方法对胸部PET/MRI中PET图像质量的影响

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中华医学杂志 2023年第33期103卷 2591-2598页

作者：顾海峰马延罗松钟晶马璐蔡军张龙江东部战区总医院南京大学医学院附属金陵医院放射诊断科南京210002

目的探讨胸部PET/MRI扫描时不同呼吸运动校正方法对PET图像质量的影响。方法回顾性收集2022年1至8月东部战区总医院放射诊断科35例肺部有明显高摄取灶患者的胸部PET/MRI资料,其中男24例,女11例,年龄29~84(61±12)岁。分别采用4种不同呼... 详细信息

目的探讨胸部PET/MRI扫描时不同呼吸运动校正方法对PET图像质量的影响。方法回顾性收集2022年1至8月东部战区总医院放射诊断科35例肺部有明显高摄取灶患者的胸部PET/MRI资料,其中男24例,女11例,年龄29~84(61±12)岁。分别采用4种不同呼吸运动校正方法对PET数据进行回顾性重建:A组为不带呼吸运动校正静态采集(Static)全时段20 min作为对照;B组为呼气末静态采集(Q.Static);C组为多段呼吸门控(Gated-Respiratory);另外考虑到时间因素影响,增加D组为Static模式下前1/3段时间(6 min 40 s)进行重建。测量各组病灶标准化摄取值最大值(L-SUV_(max))和平均值(L-SUV_(mean))、背景标准化摄取值平均值(B-SUV_(mean))和标准差(B-SUV_(sd))。计算每个病灶的信噪比(L-SNR),并计算L-SUV_(mean)相对B-SUV_(mean)的相对标准化摄取值平均值(L-dSUV_(mean))。分析比较不同呼吸运动校正方法对各测量计算参数的影响。采用单因素重复测量方差分析,对各组间的成对比较采用Bonferroni校正检验。结果B组、C组与A组、D组相比,在L-SUV_(max)、L-SUV_(mean)与L-dSUV_(mean)上差异均具有统计学意义[L-SUV_(max):B组与A组、D组相比分别为8.06±3.57比7.73±3.45、7.61±3.50,C组与A组和D组相比分别为8.04±3.56比7.73±3.45、7.61±3.50(均P0.05)。D组与A组相比,B-SUV_(sd)(0.07±0.00比0.07±0.00)和L-SNR(69.80±44.57比85.35±68.98)差异有统计学意义(均P0.05)。结论带呼吸运动校正的Q.Static与Gated-Respiratory PET图像质量无明显差别,均优于无呼吸运动校正Static方案。若采用无呼吸运动校正的静态扫描方案,PET采集时间推荐6 min 40 s即可。

关键词：正电子发射断层显像术磁共振成像标准化摄取值图像质量呼吸门控呼吸运动校正病例系列研究

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雨雪天气对自动驾驶视觉图像质量的影响

中国公路学报 2022年第3期35卷 307-316页

作者：蒋渊德孙朋朋秦孔建闵海根赵祥模杨智博徐志刚长安大学信息工程学院陕西西安710016 中国汽车技术研究中心有限公司天津300300 中国机械科学研究总院集团有限公司北京100044

为对自动驾驶汽车在雨雪天气下的测试提供可靠依据,保证汽车在雨雪恶劣环境下的系统可靠性,针对自动驾驶视觉图像质量影响的量化评估进行研究。通过封闭试验场模拟环境构建、测试工况和量化评估指标设计进行深入分析,研究雨雪天气对视... 详细信息

为对自动驾驶汽车在雨雪天气下的测试提供可靠依据,保证汽车在雨雪恶劣环境下的系统可靠性,针对自动驾驶视觉图像质量影响的量化评估进行研究。通过封闭试验场模拟环境构建、测试工况和量化评估指标设计进行深入分析,研究雨雪天气对视觉图像的影响。首先,针对不同天气条件建立环境模拟方案,设计多种测试工况,采集不同降雨/降雪等级条件下不同车速、不同目标物环境下的图像数据(共包括48种静态工况和48种动态测试工况),为分析研究提供充足的数据基础。其次,针对不同工况特点设计图像整体质量评价指标和特征点提取评价指标,从不同角度对自动驾驶视觉图像进行详细分析。最后,基于采集的数据对比分析雨雪对相机图像的影响。分别通过有参考指标和无参考指标对静态工况数据和动态工况数据进行分析,从图像整体质量角度进行评估。此外,为细化探究雨雪对图像目标物识别的影响,通过SIFT和ORB特征算子提取的目标物区域内特征点数作为指标,量化对比图像目标感知影响。结果表明:提出的评估方案能够可靠量化表征雨雪对自动驾驶视觉图像质量的影响;设计的降雨/降雪模拟方案和量化评估方法可为自动驾驶技术设计和测试评价提供支撑。

关键词：汽车工程图像质量量化评估视觉图像雨雪天

多因素光照条件下高质量煤矸图像获取方法研究

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煤炭科学技术 2023年第1期51卷 455-463页

作者：曹现刚郝朋英王鹏刘思颖吴旭东霍小泉西安科技大学机械工程学院陕西西安710054 陕西省矿山机电装备智能检测重点实验室陕西西安710054 西安航空职业技术学院陕西西安710089 陕西铜川矿业有限公司陕西铜川727000

针对在线选煤过程中,光照条件不足引起煤矸表面特征成像质量差,煤矸识别率低下的问题,提出一种融合光源分布、色温、光照强度等多因素条件的新型高质量煤矸图像获取方法。首先,针对煤矸流实际洗选过程中光照条件的复杂性导致的光照不均... 详细信息

针对在线选煤过程中,光照条件不足引起煤矸表面特征成像质量差,煤矸识别率低下的问题,提出一种融合光源分布、色温、光照强度等多因素条件的新型高质量煤矸图像获取方法。首先,针对煤矸流实际洗选过程中光照条件的复杂性导致的光照不均匀问题,基于九点取样法研究了不同入射角度对光照均匀度的影响,确定适用于煤流的最佳入射角度。然后,针对不同色温引起色彩还原性不同导致煤矸图像失真的问题,采用MSE、PSNR和SSIM等指标量化分析多样本单一种类煤矸图像失真情况,通过TOPSIS算法研究不同色温的光源对煤、矸石,以及混合煤矸石3种不同工况图像失真情况的影响,确定成像质量最优的色温。最后,考虑在线光照强度变化影响煤矸表面特征信息的表达,基于不同照度下煤矸表面特征响应曲线,建立曝光时间、输送带速度和环境光强的关联关系,量化表面区分度较大的照度区间,确定最佳光照条件。通过融合多因素光照条件下高质量图像获取方法建立煤矸识别系统,并对SSD和Faster-RCNN目标检测模型进行实验验证。结果表明:该方法在很大程度上提高了煤矸图像质量,煤矸识别准确率提高10.5%,为煤矸智能分选系统提供更为准确的数据支撑,对提高原煤入选率具有一定应用推广价值。

关键词：选煤照明技术图像质量 TOPSIS法深度学习煤矸识别

基于硅光电倍增管和传统光电倍增管两种机型PET/CT临床成像条件下性能研究

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中华放射医学与防护杂志 2024年第5期44卷 428-435页

作者：苏雪松耿建华王奕斌王雪鹃郑容李静国家癌症中心、国家肿瘤临床医学研究中心、中国医学科学院北京协和医学院肿瘤医院核医学科北京100021

目的研究新一代硅光电倍增管(SiPM)正电子发射断层扫描与X射线计算机断层成像设备(PET/CT)与传统光电倍增管(PMT)PET/CT空间分辨力及图像质量,探讨不同的PET光电转换器(PMT与SiPM)和Q.Clear算法对PET空间分辨力、定量精度和图像质量的... 详细信息

目的研究新一代硅光电倍增管(SiPM)正电子发射断层扫描与X射线计算机断层成像设备(PET/CT)与传统光电倍增管(PMT)PET/CT空间分辨力及图像质量,探讨不同的PET光电转换器(PMT与SiPM)和Q.Clear算法对PET空间分辨力、定量精度和图像质量的影响。方法分别使用GE Discovery Elite型PET/CT(PMT PET/CT)和GE Discovery Meaningful Insights(MI)型PET/CT(SiPM PET/CT)对椭圆分辨力模体和NEMA NU2⁃2018图像质量模体成像。使用OSEM+PSF+TOF(VPFX⁃S)算法对所有模体原始数据进行图像重建,MI采集的模体数据额外使用Q.Clear算法重建,β取值范围150~550,间隔100。计算分辨力模体中5条线源在3个层面的径向、切向和轴向半高宽(FWHM)并求平均值。计算图像质量模体中小球的恢复系数(RC)、对比度百分比(CRC)、对比噪声比(CNR)、背景变异百分比(PBV)、背景变异系数(BCV)和不同图像层面肺插件残余误差(RE)。结果MI(VPFX⁃S)与Elite相比,在径向、切向和轴向FWHM分别降低4.25%~13.58%、7.00%~13.22%和6.02%~36.14%,小球RCmax无明显差异。MI(VPFX⁃S)提高小球CRC(10.17%~38.89%)与CNR(38.31%~94.95%),降低PBV(26.20%~33.82%)与BCV(31.29%~35.97%)。MI(Q.Clear)与MI(VPFX⁃S)相比,在径向、切向和轴向FWHM分别降低6.49%~45.02%、7.80%~35.60%和13.31%~36.80%,提高小球CNR(38.31%~94.95%),并降低PBV(26.20%~33.82%)与BCV(6.64%~10.31%),RC无明显差异。MI(Q.Clear)得到的CNR、RE和径向、切向、轴向FWHM均随β增大而增大,RC、CRC、PBV和BCV均随β增大而减小。结论在使用VPFX⁃S重建条件下,与PMT PET/CT相比,新一代SiPM PET/CT在空间分辨力、热灶对比度与探测能力和背景噪声方面均有所提高。相较于OSEM,Q.Clear算法改善了空间分辨力、定量精度与图像质量,但与β的选择有关。β值影响Q.Clear算法带来的收益,对小病灶的最大定量值影响最为明显,这点对提高临床诊断能力尤为重要。

关键词：正电子发射断层扫描传统光电倍增管硅光电倍增管空间分辨力图像质量

宽体探测器CT one-beat采集技术在房颤患者冠状动脉CT血管成像中的应用

维普期刊数据库评论

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西安交通大学学报（医学版） 2023年第6期44卷 977-982页

作者：朱书萌黎星贾晓茜田倩宋哲凡屈婷婷曹乐郭建新西安交通大学第一附属医院医学影像科陕西西安710061

目的评价宽体探测器CT one-beat采集技术对房颤患者冠状动脉CT血管成像(coronary CT angiography,CCTA)图像质量和诊断效能的影响。方法回顾性连续收集2022年7月至2023年2月行CCTA的房颤患者,均采用one-beat技术获取冠脉图像,共52例,年... 详细信息

目的评价宽体探测器CT one-beat采集技术对房颤患者冠状动脉CT血管成像(coronary CT angiography,CCTA)图像质量和诊断效能的影响。方法回顾性连续收集2022年7月至2023年2月行CCTA的房颤患者,均采用one-beat技术获取冠脉图像,共52例,年龄(67.32±11.45)岁,其中男性31例。评估冠状动脉的主、客观图像质量,并以侵入性冠状动脉导管造影为黄金标准分别计算中度和重度以上狭窄的诊断效能。结果主观评价结果:92.31%(384/416)的血管节段评为优秀或良好,可诊断率达到98.08%(408/416,主观评分≥3分)。客观评价结果:右冠状动脉、前降支和回旋支的CT值分别为(433.41±95.17)、(422.69±92.81)、(420.27±95.43)HU,对比噪声比分别为38.46±7.54、32.46±13.78、37.74±8.89。中度和重度以上狭窄总的诊断准确率为94.71%、96.15%,敏感性为87.9%、83.64%,特异性为96.62%、98.06%。结论宽体探测器CT one-beat采集技术可在不增加患者辐射剂量的前提下,获得高质量冠脉图像,同时达到较高的诊断准确率,对房颤患者有很好的临床应用价值。

关键词：房颤冠状动脉CT血管成像图像质量诊断效能