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基于标准剂量CT图像非局部权值先验的低剂量图像恢复

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电子学报 2010年第5期38卷 1146-1151页

作者：毕一鸣马建华路利军刘楠黄静陈武凡南方医科大学生物医学工程学院医学信息研究所广东广州510515

本文提出一种基于标准剂量CT图像非局部权值先验的低剂量图像恢复方法,该方法首先将先前标准剂量图像与低剂量CT图像配准,并对低剂量CT图像进行预处理以抑制部分噪声,随后利用非局部均值的思想计算配准后的先前标准剂量CT图像的权值矩阵... 详细信息

本文提出一种基于标准剂量CT图像非局部权值先验的低剂量图像恢复方法,该方法首先将先前标准剂量图像与低剂量CT图像配准,并对低剂量CT图像进行预处理以抑制部分噪声,随后利用非局部均值的思想计算配准后的先前标准剂量CT图像的权值矩阵,基于该权值矩阵对预处理后的低剂量CT图像进行加权均值滤波.仿真实验和临床脑灌注数据实验表明,本文方法在消除低剂量CT图像噪声和伪影的同时,还可提升图像分辨率,对临床脑灌注CT扫描的疾病诊断中尤为有效.

关键词：低剂量CT 图像恢复非局部权值先验重复CT扫描

基于投影数据非单调性全变分恢复的低剂量CT重建

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电子学报 2011年第7期39卷 1702-1707页

作者：钱姗姗黄静马建华张华刘楠张喜乐冯前进陈武凡南方医科大学生物医学工程学院医学信息研究所广东广州510515

为获取低剂量CT图像的优质重建,本文提出一种基于投影数据非单调性全变分恢复的低剂量CT重建方法.新方法首先通过非线性Anscombe变换将满足Poisson分布的投影数据转化为近似Gaussian分布,其后对变换后的Gaussian型数据进行非单调性全变... 详细信息

为获取低剂量CT图像的优质重建,本文提出一种基于投影数据非单调性全变分恢复的低剂量CT重建方法.新方法首先通过非线性Anscombe变换将满足Poisson分布的投影数据转化为近似Gaussian分布,其后对变换后的Gaussian型数据进行非单调性全变分最小化算法(Nonmonotone Total Variation Minimization,NTVM)滤波,最后对Anscombe逆变换数据实现传统的滤波反投影(Filtered Back Projection,FBP)CT重建.仿真和临床低剂量CT重建实验表明,本文方法在噪声清除、伪影抑制和缩短重建时间等方面均有上佳表现.

关键词：低剂量CT 非单调性全变分 Anscombe变换投影数据恢复

PROPELLER磁共振成像数据重建中的仿射运动校正新算法

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电子学报 2010年第4期38卷 904-909页

作者：冯衍秋刘小武陈武凡南方医科大学生物医学工程学院医学信息研究所广东广州510515

PROPELLER(Periodically Rotated Overlapping ParallEL Lines with Enhanced Reconstruction)磁共振成像方法对刚性运动伪影的消除效果非常显著,已经在头部磁共振成像中获得了成功应用.但是刚性运动一般仅存在于头部成像中,人体其它部... 详细信息

PROPELLER(Periodically Rotated Overlapping ParallEL Lines with Enhanced Reconstruction)磁共振成像方法对刚性运动伪影的消除效果非常显著,已经在头部磁共振成像中获得了成功应用.但是刚性运动一般仅存在于头部成像中,人体其它部位成像往往伴随着不同程度的软组织拉伸变形.对于这种软组织变形必须基于非刚性运动模型才能准确地进行描述并加以校正.本文将PROPELLER采样中的每个k-空间条经过傅立叶逆变换重建得到临时图像,通过基于仿射运动模型的图像配准算法获得非刚性运动信息,然后根据仿射变换的频域性质,对PROPELLER采样中的每个k-空间条进行校正,最后经网格化重建得到最终图像.仿真实验与真实数据实验表明,相对于现有的PROPELLER重建算法,本文所提算法对于刚性运动与仿射运动造成的伪影均具有很好的校正效果.

关键词：磁共振成像 PROPELLER 运动伪影校正仿射变换

带偏场校正和邻域约束的快速MR脑组织分割新方法

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电子学报 2010年第8期38卷 1784-1790,1797页

作者：李伟陈武凡南方医科大学生物医学工程学院医学信息研究所广东广州510515

由于部分容积效应(PVE)、图像的偏场(INU)和噪声的存在,脑组织磁共振(MR)图像自动准确的分割是一项具有挑战性的任务.本文提出了一个准确度高并快速鲁棒的二维(2D)和三维(3D)分割算法来将脑部MR图象分割为白质(WM)、灰质(GM)和脑脊液(C... 详细信息

由于部分容积效应(PVE)、图像的偏场(INU)和噪声的存在,脑组织磁共振(MR)图像自动准确的分割是一项具有挑战性的任务.本文提出了一个准确度高并快速鲁棒的二维(2D)和三维(3D)分割算法来将脑部MR图象分割为白质(WM)、灰质(GM)和脑脊液(CSF)三种主要的解剖组织类型.该算法在标准模糊C-均值算法(FCM)的基础上提出了一个新的目标函数,包含偏场校正和邻域约束.在该算法中,采用参数模型表示INU,并且一个类似马尔可夫随机场(MRF)的邻域约束来表示脑组织空间分布一致性信息.本文给出了该算法的模拟和真实脑MR图像的分割结果,同时与其它算法进行了比较.比较结果显示该算法具有较高的准确度和较快的收敛速度.

关键词：图像分割偏场校正邻域约束模糊聚类脑组织

基于支持张量机算法和3D脑白质图像的阿尔兹海默症诊断

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中山大学学报（自然科学版） 2018年第2期57卷 52-60页

作者：徐盼盼杨宁李淑龙南方医科大学生物医学工程学院∥广东省医学图像处理重点实验室广东广州510515 广东省第二人民医院广东广州510317

结构磁共振成像(s MRI)本质上具有三维张量结构,而传统的向量空间机器学习方法将其展开成向量进行建模,这破坏了数据的内在结构信息的完整性,降低了机器学习性能。为了克服数据向量化的弊端,提出了一种基于支持张量机(Support tensor ma... 详细信息

结构磁共振成像(s MRI)本质上具有三维张量结构,而传统的向量空间机器学习方法将其展开成向量进行建模,这破坏了数据的内在结构信息的完整性,降低了机器学习性能。为了克服数据向量化的弊端,提出了一种基于支持张量机(Support tensor machine,STM)的以3D T1加权MR脑白质图像为输入的阿尔兹海默症诊断算法。首先用SPM8软件将采集的MRI数据进行预处理,分割为灰质、白质、脑脊液3部分,提取脑白质各体素的灰度值构建三阶灰度张量,然后用递归特征消除(Recursive Feature Elimination,RFE)法结合支持张量机进行特征选择,最后用支持张量机进行分类。在阿尔兹海默症患者(AD),轻度认知障碍患者(MCI)(包括转化为AD的MCI-C和未转化的MCI-NC)以及正常对照(NC)4组人群中进行实验测试,并用10折交叉验证方法获得验证结果。用ROC曲线下面积AUC、分类准确率、敏感性、特异性这4个指标评价分类器的性能,AD vs NC组分别达到99.1%、97.14%、95.71%、98.57%;AD vs MCI组分别达到88.29%、84.07%、78.57%、91.07%;MCI vs NC组分别达到89.18%、87.91%、93.75%、78.57%;MCI-C vs MCI-NC组分别达到87.5%、82.08%、80.36%、82.14%。算法保持了原始图像的张量结构,提高了分类器的性能,实验结果表明此算法是一种有效的阿尔兹海默症诊断方法。

关键词：阿尔兹海默症 3D脑白质图像 T1加权MRI 递归特征消除支持张量机

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多种组织特征融合的快速体绘制框架

中国医学影像技术 2011年第3期27卷 605-610页

作者：陈智江贵平南方医科大学生物医学工程学院可视信息实验室广东广州510515

目的探讨同时显示多种组织特征体绘制图像的参数调节方法。方法提出由多个显示单一结构特征的体绘制渲染图像出发,自动调节参数,得到可显示多种组织结构,同时保留感兴趣特征融合图像的快速体绘制框架。结果利用多种人体数据进行大量实验... 详细信息

目的探讨同时显示多种组织特征体绘制图像的参数调节方法。方法提出由多个显示单一结构特征的体绘制渲染图像出发,自动调节参数,得到可显示多种组织结构,同时保留感兴趣特征融合图像的快速体绘制框架。结果利用多种人体数据进行大量实验,在平均3~7 s的处理时间内获得满意的融合效果。结论实验结果验证了本文方法的快速性和有效性,具有广阔的临床应用前景。

关键词：体绘制传递函数组织特征融合

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CT系统空间分辨率测量技术的改进

计量学报 2012年第2期33卷 187-192页

作者：王甜甜余晓锷南方医科大学生物医学工程学院广东广州510515

调制传递函数反映了CT系统的空间分辨率，可通过点扩展函数（PSF），边缘响应函数（ERF）进行计算。对PSF和ERF方法分别进行改进。在PSF方法中，通过图像处理分割出点扩展区域，点扩展区域呈圆形，从而可以利用数学变换的方法找出中心... 详细信息

调制传递函数反映了CT系统的空间分辨率，可通过点扩展函数（PSF），边缘响应函数（ERF）进行计算。对PSF和ERF方法分别进行改进。在PSF方法中，通过图像处理分割出点扩展区域，点扩展区域呈圆形，从而可以利用数学变换的方法找出中心点位置，并计算出MTF曲线。在ERF方法中，通过图像处理分割出体模图片中的目标线，然后对目标线进行直线拟合，再利用数学变换计算出拟合直线与垂直位置的偏移角度，从而进行相应角度的旋转。可以使ERF数据相互对应，从而直接进行平均处理。实验结果表明提出的改进方法是准确和有效的，简化了临床扫描条件，为CT系统的评估带来方便。

关键词：计量学调制传递函数空间分辨率 CT系统点扩展函数边缘响应函数

DICOM灰阶图像软拷贝快速标准化显示方法

维普期刊数据库评论

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维普期刊数据库

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中国医学影像技术 2011年第3期27卷 599-604页

作者：孙安玉江贵平吕庆文南方医科大学生物医学工程学院可视信息实验室广东广州510515

提出一种基于图形处理器(GPU)的标准灰阶显示函数(GSDF)的实现方法,依照Barten模型,以DICOM标准中对于GSDF的相关定义为基础,通过三次样条插值获取表现值与数字驱动等级(DDL)值对应关系,实现由存储值直接得到符合DICOM标准的显示效果。... 详细信息

提出一种基于图形处理器(GPU)的标准灰阶显示函数(GSDF)的实现方法,依照Barten模型,以DICOM标准中对于GSDF的相关定义为基础,通过三次样条插值获取表现值与数字驱动等级(DDL)值对应关系,实现由存储值直接得到符合DICOM标准的显示效果。算法基于图形硬件加速技术,使得GSPS操作的实时性得到提升。应用本方法可弥补多数显示设备不具备内置DICOMP14校正的不足,具有很好的应用价值。

关键词：医学数字成像和传输标准灰阶显示函数灰阶软拷贝显示状态数字驱动等级样条插值

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腓肠肌羽状角的超声自动测量

南方医科大学学报 2015年第8期35卷 1116-1121页

作者：潘庆亚陈朝宏王青黄庆华陈武凡冯前进南方医科大学生物医学工程学院医学信息研究所广东广州510515 南方医科大学生物医学工程学院广东省医学图像处理重点实验室广东广州510515 华南理工大学电子与信息学院广东广州510640

目的本文提出腓肠肌羽状角的一种基于超声射频信号的互相关自动测量方法。方法本文采集正常人体腓肠肌与仿真腓肠肌体模的超声射频信号,重建超声图像,确定肌束的搜索起始点,采用互相关算法自动跟踪肌束膜和肌腱膜,绘出肌束线和肌腱膜线... 详细信息

目的本文提出腓肠肌羽状角的一种基于超声射频信号的互相关自动测量方法。方法本文采集正常人体腓肠肌与仿真腓肠肌体模的超声射频信号,重建超声图像,确定肌束的搜索起始点,采用互相关算法自动跟踪肌束膜和肌腱膜,绘出肌束线和肌腱膜线,计算两线之夹角,即为腓肠肌羽状角,并检验自动与手动两种测量方法的可重复性及一致性。结果利用互相关自动测量方法可准确测量出体膜中仿真肌束羽状角,其测量值的均值与理论值之间的差异小于1°。利用互相关自动测量方法与手动测量方法获得的正常人体腓肠肌羽状角分别为20.48°±0.47°与21.49°±1.79°,两种方法的变异系数CV值均小于3%,均方根误差均小于1°。Bland-Altman差值法分析结果表明两种方法的一致性良好。结论本文所提出的腓肠肌羽状角自动测量方法是基于超声射频信号的互相关算法,其测量结果与手动测量结果基本一致,在较严重的噪声情况下仍可跟踪腓肠肌的肌束走向,自动测量腓肠肌的羽状角。

关键词：腓肠肌羽状角超声射频信号互相关算法