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基于数据挖掘的光学遥感图像重建研究

激光杂志 2022年第11期43卷 139-143页

作者：周云飞王金策郑婷一赵国飞王一骐赵艺薛芳芳袁若兰山西能源学院山西晋中030600 四川大学成都610065

在光学遥感图像成像过程中,受到多种因素的影响,图像信噪比低,生成光学遥感图像无法满足实际应用的要求,为了改善光学遥感图像质量,提出基于数据挖掘技术的光学遥感图像重建方法。首先分析光学遥感图像成像原理,设计光学遥感图像质量退... 详细信息

在光学遥感图像成像过程中,受到多种因素的影响,图像信噪比低,生成光学遥感图像无法满足实际应用的要求,为了改善光学遥感图像质量,提出基于数据挖掘技术的光学遥感图像重建方法。首先分析光学遥感图像成像原理,设计光学遥感图像质量退化模型,然后采用小波变换方法对光学遥感图像进行去噪处理,提高光学遥感图像信噪比,最后提取光学遥感图像重建特征,并采用数据挖掘技术建立光学遥感图像重建模型,采用具体光学遥感图像进行了重建仿真实验,结果表明,本方法可以较好地描述光学遥感图像质量退化过程,光学遥感图像重建精度超过96%,而且光学遥感图像重建时间大约6 s,可以满足光学遥感图像向大规模发展方向的要求,实际应用价值很高。

关键词：光学技术遥感图像信噪比数据挖掘重建时间

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基于压缩感知的数字全息成像理论及技术研究

基于压缩感知的数字全息成像理论及技术研究

作者：班江哈尔滨理工大学

学位级别：硕士

全息术因其捕获成像目标的振幅和相位的能力,仅需一次记录即可获取物体的三维信息。其将成像目标的三维信息压缩至二维的全息记录过程,可以看作是成像目标信号的压缩。然而,使用单次记录捕获的二维全息图来恢复成像目标的三维信息是一... 详细信息

全息术因其捕获成像目标的振幅和相位的能力,仅需一次记录即可获取物体的三维信息。其将成像目标的三维信息压缩至二维的全息记录过程,可以看作是成像目标信号的压缩。然而,使用单次记录捕获的二维全息图来恢复成像目标的三维信息是一个不适定问题。压缩感知能够从低维信息重建高维信息,可以有效的解决不适定问题。基于压缩感知的数字全息术,即压缩全息术,利用物理传播模型和稀疏正则化条件构建压缩感知模型,解决了全息成像的不适定问题,即解决从仅二维全息图恢复三维成像目标的层析重建问题。本文在对基于压缩感知的数字全息术的国内外研究现状和存在的限制问题的分析的基础上,针对重建时间和轴向分辨率等问题开展了系统性的理论分析、数值模拟分析和实验验证。具体研究内容和主要创新点如下:（1）针对基于压缩感知的数字全息的重建时间问题,提出了基于压缩感知的数字全息的测量矩阵降维方法。首先开展了测量矩阵对于重建时间的影响的理论分析工作,并通过数值模拟分析了其关键因素。然后研究并提出了测量矩阵的降维方法。该方法为通用的测量矩阵降维框架,主要由滤波算子和并行算子构成,具有足够的可扩展性。在测量矩阵降维框架中,使用全息图分割技术和并行计算技术分别作为滤波算子和并行算子,显著降低了重建时间,并实现了高质量的三维成像目标的层析重建。最后,通过模拟分析和光学实验,验证了所提出的基于压缩感知的数字全息的测量矩阵降维方法的可行性和有效性。实验结果表明所提出的方法与传统的压缩全息方法相比较,可以实现特定目标的高质量重建,并且在重建质量可接受的条件下,实现了平均约60倍的重建加速。（2）针对基于压缩感知的数字全息的轴向分辨率问题,提出了基于深度解码器的压缩全息算法。首先开展了传统压缩全息重建的轴向分辨率问题的理论分析工作。然后研究并提出了基于深度解码器的压缩全息算法,利用深度学习技术解决全息成像的逆问题。该方法为无训练方法,避免了传统的基于深度学习的光学成像技术所面对的庞大的数据集需求和训练集与测试集的匹配敏感性的限制问题。在基于深度解码器的压缩全息算法中,针对基于全息图的误差估计可能面临相似解的问题,从反向传播的误差估计的角度去构建最小化问题。最后,通过数值模拟分析和光学实验,分析论证了所提出的基于深度解码器的压缩全息算法的三维物体重建能力,给出了解决所面临的相似解问题的思考方向,为压缩全息的轴向分辨率提升提供了理论和实验基础。

关键词：数字全息压缩感知压缩全息重建时间轴向分辨率

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分布式存储系统中带宽最优的数据修复策略

北京邮电大学学报 2013年第3期36卷 25-29页

作者：朱艺华田志坚池凯凯浙江工业大学计算机科学与技术学院杭州310023 西安电子科技大学综合业务网理论及关键技术国家重点实验室西安710071

针对基于网络编码的分布式存储,研究了满足给定重建时间(即节点修复数据所耗时间)约束条件的节点数据修复问题,提出了重建时间约束下的最优节点数据修复策略,建立了该策略的优化模型并显式给出最优解.数值分析结果表明,该修复策略能在... 详细信息

针对基于网络编码的分布式存储,研究了满足给定重建时间(即节点修复数据所耗时间)约束条件的节点数据修复问题,提出了重建时间约束下的最优节点数据修复策略,建立了该策略的优化模型并显式给出最优解.数值分析结果表明,该修复策略能在给定的重建时间阈值内最小化修复带宽,而且该修复带宽随着重建时间阈值的增加而快速下降.

关键词：网络编码分布式存储系统重建时间修复带宽

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CT图像重建算法的比较研究

电子设计工程 2023年第2期31卷 146-151页

作者：陈宗桂董晓军张英俊管海辰湖南医药学院医学院湖南怀化418000

在X射线检查中,可以优化硬件设备和改进图像处理算法,以改善图像质量。前者成本高昂,制造难度大,且只能改善设备本身性能,无法改变外界环境对图像质量造成的影响。因此该研究采用不同算法重建CT图像,比较图像质量的差异。采用滤波反投... 详细信息

在X射线检查中,可以优化硬件设备和改进图像处理算法,以改善图像质量。前者成本高昂,制造难度大,且只能改善设备本身性能,无法改变外界环境对图像质量造成的影响。因此该研究采用不同算法重建CT图像,比较图像质量的差异。采用滤波反投影算法、直接反投影算法和同步迭代重建算法对CT颅脑图像重建。通过比较三种算法重建图像的时间、峰值信噪比、结构相似性以及平均梯度以评价重建后的图像质量差异。滤波反投影算法的重建速度和直接反投影算法的重建速度相等,但是明显快于同步迭代重建算法。滤波反投影算法的峰值信噪比优于另外两种算法,说明滤波反投影算法重建的图像失真度最小,对噪声的抗干扰能力最强。滤波反投影算法的结构相似性优于另外两种算法,说明滤波反投影算法重建的图像最接近原始图像。在CT图像重建算法中,滤波反投影算法重建速度最快,重建过程中失真度最小,抗干扰能力最强。

关键词：滤波反投影算法迭代重建算法直接反投影峰值信噪比结构相似性重建时间

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西门子核医学产品技术介绍

中华核医学杂志 2003年第S1期23卷 66-68页

作者：李文罡西门子(中国)有限公司医疗系统集团上海200120

自1956年生产了第1台核医学检测设备以来,西门子的核医学仪器历经50多年的发展,已成为全球最大的核医学设备生产厂家之一.目前拥有20多种PET和SPECT全系列产品,并以强大的研发实力和雄厚的资金投入不断推出新的产品,推动医学影像学的迅... 详细信息

自1956年生产了第1台核医学检测设备以来,西门子的核医学仪器历经50多年的发展,已成为全球最大的核医学设备生产厂家之一.目前拥有20多种PET和SPECT全系列产品,并以强大的研发实力和雄厚的资金投入不断推出新的产品,推动医学影像学的迅速发展.

关键词：西门子医学影像学床位重建时间环形伪影图像融合晶体表面 PET 核医学显像

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关节镜下急性期前交叉韧带重建的可行性研究

关节镜下急性期前交叉韧带重建的可行性研究

作者：谢伟广西医科大学

学位级别：硕士

目的：通过对比急性期（＜3周）与亚急性期（3周-3月）,陈旧性（＞3月）的前交叉韧带（ACL）损伤行重建术后患者的疗效,探讨急性期前交叉韧带损伤手术治疗的可行性。方法：对72例（急性期22例,亚急性期20例,陈旧期30例）ACL损伤患... 详细信息

目的：通过对比急性期（＜3周）与亚急性期（3周-3月）,陈旧性（＞3月）的前交叉韧带（ACL）损伤行重建术后患者的疗效,探讨急性期前交叉韧带损伤手术治疗的可行性。方法：对72例（急性期22例,亚急性期20例,陈旧期30例）ACL损伤患者在关节镜下重建手术,并对术后结果进行分析。结果：术后患者伤口均一期愈合。在6周后后三组膝关节活动度基本相一致,组间比较无差异性。采用Lyshohm膝关节评分方法评估,急性组和亚急性组、陈旧组术后评分分别为92.59±3.03和93.45±2.87,94.22±2.96,与术前比较差异有统计学意义（P＜0.05）。各组间比较无差异性。随访时急性组和亚急性组、陈旧组所有患者Lachman试验均阴性。未有诉膝关节不稳或打软腿征象。结论：关节镜下用半腱肌、股薄肌腱行ACL重建,急性期与亚急性期、陈旧性期前交叉韧带损伤的术后疗效无特殊差异,急性期的前交叉韧带损伤可行重建手术治疗。

关键词：前交叉韧带 lysholm评分重建时间

基于网络编码的分布式数据存储与故障修复策略

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基于网络编码的分布式数据存储与故障修复策略

作者：田志坚浙江工业大学

学位级别：硕士

如今,人类社会已经步入了信息化高速发展的时期,信息在社会生活中起举足轻重的地位。与此同时,海量信息数据的存储也越来越被人们所重视。尤其是近几年高清视频的广泛应用,大数据时代的来临,传统的集中式数据存储系统呈现出越来越多的弊... 详细信息

如今,人类社会已经步入了信息化高速发展的时期,信息在社会生活中起举足轻重的地位。与此同时,海量信息数据的存储也越来越被人们所重视。尤其是近几年高清视频的广泛应用,大数据时代的来临,传统的集中式数据存储系统呈现出越来越多的弊端,比如安全性不高,可靠性也没有保证,可扩展性不强等。分布式数据存储系统则弥补了这方面的缺陷,它使得海量数据能以分布的形式存储,满足了大规模存储的需求,而且具有更高的稳定性。但是分布式数据存储会面临存储节点故障的问题,因而如何修复故障节点保证系统的稳定运行成为分布式数据存储系统的重要课题。当前,修复故障节点的指标主要有节点存储容量,修复带宽,修复开销,重建时间等。如何在修复故障节点的同时使得相关指标尽可能地小成为了当前分布式数据存储的研究热点。本文研究了基于网络编码的分布式数据存储及故障修复策略,主要的工作和贡献如下： (1)本文将分布式数据存储系统的故障修复问题抽象化为基于网络编码的信息流图,以便于用图论的相关理论来简化分析数据传输过程。 (2)针对目前的故障修复策略没有对重建时间进行优化,本文从理论上分析了重建时间的下界,然后提出了最小化重建时间故障修复策略MTR (Minimum-Time Repair),该修复策略达到了重建时间的下界值,而且,在此基础上将修复带宽降到了最低值。分析数据表明,与现有的节点修复策略相比,MTR修复策略能大大降低重建时间,使得故障节点快速修复,这对那些需要快速修复的分布式数据存储系统有着非常重要的意义。 (3)考虑到实际应用中,重建时间受约束这个因素,本文提出了重建时间约束的带宽最优故障修复策略,建立了该策略的优化模型并显式给出最优解。该策略能在给定的重建时间阈内修复故障节点,且在该时间点上的修复带宽是最小的。同时,该策略具有较好的灵活性,在任何重建时间阈值(大于重建时间下界)内,都存在使修复带宽最小的故障修复策略。

关键词：网络编码分布式存储重建时间修复带宽修复策略