检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：徐艳山东科技大学

学位级别：博士

在医学影像技术飞速发展的今天，磁共振成像（MRI）作为一种无创、无辐射的图像采集技术，以其软组织成像对比度与分辨率高等优点而被广泛地应用于辅助临床诊断，尤其是在脑图像研究中，MRI优于其他成像技术。但是，MRI在成像的过程中... 详细信息

在医学影像技术飞速发展的今天，磁共振成像（MRI）作为一种无创、无辐射的图像采集技术，以其软组织成像对比度与分辨率高等优点而被广泛地应用于辅助临床诊断，尤其是在脑图像研究中，MRI优于其他成像技术。但是，MRI在成像的过程中会受到静态磁场不均匀、梯度场形成的涡流、不均匀接收线圈灵敏度等因素的影响出现强度不均匀的现象，此种现象称为MRI图像的伪影，也称为偏置场。偏置场是同一组织在图像上的缓慢的、非解剖学强度的变化，它会改变像素的强度值，使得图像内同一组织有不同的灰度分布。这种伪影的存在会导致医生读片困难、掩盖病灶、出现假病灶、降低定量图像处理（如分割、配准等）算法的性能等问题。因此，在对图像进行进一步处理之前，必须对MRI图像中的偏置场进行校正。　　偏置场校正是脑磁共振图像分析中的一个重要步骤。本文以脑部MRI图像为研究对象，利用传统方法和基于深度学习的方法对偏置场校正问题展开了深入研究。主要研究内容和创新工作如下:　　1.针对现有方法一般只研究单一图像的偏置场校正问题，提出了一种基于跨图像使用非参数最大似然距离测度同时消除多个MRI图像的偏置场的方法。使用多个来自不同患者图像的相同位置的统计数据，建立以图像位置为条件的“多分辨率”非参数组织模型。对每个像素强度值使用单独的非参数模型，利用非参数最大似然距离测度同时消除不同患者MRI图像的彼此偏置场，从而减少了需要使用真实图像来建立模型的需求。在模拟数据集和真实的婴儿脑部MRI数据集上测试了相同的性能，实验结果表明，该方法不仅能同时校正多个图像中的偏置场，而且能够克服偏置场难以与下层组织分离的情况，尤其是针对婴儿脑组织的特殊性，组织结构不会被抑制，具有较好的估计精度和鲁棒性。　　2.针对传统偏置场校正方法需要大量手工处理的不足，提出了一种基于深度学习的脑部磁共振图像的偏置场校正方法。该方法结合空洞卷积和深度可分离卷积搭建了一个多输入偏置场去除网络BiasNet,它可以提取全局和局部的上下文信息，在显著的速度增益下准确的预测偏置场。首先，为了获得更多的局部对比度信息，利用Log-Gabor滤波器组从T1图像中获取多个频带中的偏置场局部特征图，将局部特征图和原图像共同作为网络的输入;然后，通过设计一个混合损失来训练整个网络，利用残差学习和批量归一化来加快训练过程，让BiasNet自动深度学习来获取偏置场。在模拟数据集和真实数据集上进行了相同的性能测试，定性和定量评估的一致性表明，BiasNet比现有的主流校正方法表现出了更好的准确性和更高的效率，尤其对强度不均匀水平较高的MRI图像，偏置场得到了很好的校正。　　3.针对深度学习中基于Patch的脑部MRI图像重建出现块效应问题，提出了一种基于截断高斯函数的加权融合方法。在该方法中，利用截断高斯函数将重叠部分的点到所在Patch中心点的欧式距离转化成权重系数，权重系数的值随着距离的增大而减小，最后通过加权融合的方式获得重建图像。使用偏置场校正和去噪2种深度模型在4个公开数据集上的实验结果表明，所提方法可以获得无缝隙的重建图像，在定量评估方面较其它几种常见的融合方法表现出了更优异的性能，且该方法能应用到任何基于Patch的深度学习模型中。即使深度模型已经完成训练，在测试阶段也可以用该方法进行Patch融合。　　4.针对在医学图像处理中将偏置场校正任务和语义分割任务分开处理的情况，以脑部MRI图像为研究对象，提出了一种同时进行分割和偏置场校正的整体深度架构SBCAN网络。该网络由多个分割和偏置场校正块(SBCBs)级联而成，一个SBCB的输出是下一个SBCB的输入，且每个块估计一个分割概率映射。然后，使用该映射对偏置场校正网络进行正则化。偏置场校正和语义分割交替执行，允许高级语义信息回流到低级视觉部分，分割提高了偏置场校正性能，而更好的偏置场校正将有助于进一步提高分割精度。在模拟数据集和真实数据集上的实验结果表明，该方法比目前常用的同步偏置场校正和分割算法表现出了更好的性能，且校正后的图像更具有视觉吸引力，分割精度提高到接近真实图像的水平。

关键词：脑部磁共振图像偏置场校正非参数最大似然距离测度深度学习截断高斯函数语义分割

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

基于偏置场校正活动轮廓模型的图像分割方法研究

基于偏置场校正活动轮廓模型的图像分割方法研究

引用

作者：陈皓明深圳大学

学位级别：硕士

图像分割是一种将图像根据其特征信息分成互不重叠的小区域,以获取研究者感兴趣的区域(前景目标)的过程.这一步是图像处理的后续步骤的重要前提和基础,所以在图像处理领域中占据重要地位.经过多年的发展和积累,已有上千种图像分割技术... 详细信息

图像分割是一种将图像根据其特征信息分成互不重叠的小区域,以获取研究者感兴趣的区域(前景目标)的过程.这一步是图像处理的后续步骤的重要前提和基础,所以在图像处理领域中占据重要地位.经过多年的发展和积累,已有上千种图像分割技术和方法被提出和应用,但大多数方法都只针对特定问题.考虑到图像种类繁多、特征各异、分割目的不同等因素,很难有一套系统的理论方法普遍适用所有图像分割问题.基于水平集的活动轮廓模型方法,结合了变分理论、梯度下降流方法及水平集理论等相关理论,具有独特的图像分割优势,在近年成为研究的热点.目前已有一系列基于活动轮廓模型的理论和方法取得了不俗的分割效果,但仍然存有问题亟待解决,例如受初始轮廓选取的影响较大、对于噪声敏感、分割非均质图像或低对比度图像效果不佳、计算效率低等问题.因此,本学位论文致力于解决以上缺陷和问题,主要开展了以下工作: 1.提出了一个基于偏置场校正的活动轮廓新模型.为了提高模型对于噪声图像和非均质图像的分割能力,本学位论文结合偏置场校正理论、曲线演化理论和水平集方法,构造了一个包含全局项、长度项和惩罚项的新能量函数.通过偏置场校正理论,重建了图像模型,再通过局部灰度聚类推导出偏置场和局部灰度的近似值,由此构建了能量函数的全局项.长度项用以保证演化曲线的平滑性,惩罚项用以防止水平集函数重新初始化.与传统经典活动轮廓模型的实验对比表明,新模型受初始轮廓选取的影响小,能够很好地分割带有各种噪声类型的图像,对于医学图像和非均质图像分割效果较好. 2.提出了一个关于偏置场校正改进的活动轮廓新模型.将传统的乘性偏置场简化为加性偏置场,重建了图像模型,构造了一个包含全局项、长度项和惩罚项的新能量函数.基于加性偏置场理论,认为图像由底部反射率和偏置场附加上噪声组成,通过局部灰度聚类给出了反射率的估计及加性偏置场的估计,并构建了局部加性偏置校正拟合图像模型.为抵抗噪声对分割效果的影响,引入相关熵准则代替均方误差准则,通过拟合图像与原图作差的形式构建了能量函数的全局项.实验证明新模型对于各类噪声鲁棒,能够很好地分割医学图像,与传统活动轮廓模型相比,分割低对比度图像的能力有较大提升.同时由于简化了模型,相比于乘性偏置场校正模型及传统模型,新模型减少了迭代次数,分割速度有大幅提升.

关键词：图像分割活动轮廓模型偏置场校正水平集方法局部拟合图像

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

基于MRI偏置场校正的容积成像评估浸润性肝癌TACE治疗效果及预后分析

基于MRI偏置场校正的容积成像评估浸润性肝癌TACE治疗效果及预后...

引用

作者：刘翠红山东大学

学位级别：博士

目的:浸润性肝癌占所有肝癌的7%-20%,经动脉化疗栓塞术(transcatheter arterial chemoembolization,TACE)通常用于浸润性肝癌患者的姑息治疗,能有效提高肝癌患者的生存期。肝癌TACE治疗后,对残余肿瘤的评估有利于评价肿瘤的治疗效果。... 详细信息

目的:浸润性肝癌占所有肝癌的7%-20%,经动脉化疗栓塞术(transcatheter arterial chemoembolization,TACE)通常用于浸润性肝癌患者的姑息治疗,能有效提高肝癌患者的生存期。肝癌TACE治疗后,对残余肿瘤的评估有利于评价肿瘤的治疗效果。由于肿瘤形态不规则,边界不清楚,影像学评价较困难。TACE治疗疗效的评价指标为是否能提高患者的总体生存率。目前磁共振动态增强扫描是评价肝癌TACE治疗效果的常用方法。然而,在磁共振图像形成过程中,脉冲梯度磁场由梯度线圈产生,该脉冲也会同时在线圈周围导体结构中感应出涡流场,从而导致总磁场改变,使图像产生变形或伪影,即偏置场效应。偏置场校正成为磁共振图像后处理必不可少的一步。本研究的目的是应用偏置场校正技术对肝脏MR图像进行后处理并评价技术优势;评价浸润性肝癌TACE治疗前后偏置场校正后图像的治疗反应,探讨应用偏置场校正后的全肝肿瘤三维容积定量成像评估浸润性肝细胞癌TACE术后治疗效果及生存预后。方法:回顾性收集自2001年8月至2013年11月间在约翰霍普金斯医院确诊为原发性肝癌并进行TACE手术治疗的患者。本研究得到约翰霍普金斯大学伦理审查委员会的批准。浸润性肝癌的诊断标准包括活检或特征性影像学表现。浸润性肝癌的特征性影像学表现包括T1加权图像上显著低信号、T2加权图像上较均质的轻中度高信号;强化图像表现为动脉期粟粒样显著强化和延迟期的显著对比剂流出现象;伴有新生血管的门静脉癌栓形成。所有患者均接受了全面的临床检查,包括相关实验室检查。所有入组患者均根据机构标准流程、由多学科肿瘤委员会决定实施TACE治疗。TACE治疗均由一名介入放射科医生采用标准化方法进行。所有患者均使用1.5T西门子(Magnetom Avanto,西门子,德国)全身磁共振扫描仪,采用8通道相控阵体部线圈,扫描范围从横膈顶至肝脏下缘。所有入组患者均在首次TACE治疗前6周内和治疗后2-6周以内分别进行磁共振扫描,成像参数保持前后一致,以确保图像采集的一致性。扫描方案包括:(1)轴向T2加权快速自旋回波图像;(2)轴向单次屏气梯度回波扩散加权回波平面图像;(3)轴向屏气进行强化前和强化后扫描,注射对比剂后分别于20s、70s和180s后依次进行肝动脉期、门静脉期和平衡期扫描,进行T1加权三维脂肪抑制的梯度回波图像扫描。强化前和强化后20s的MRI图像用于进行图像后处理和3D增强量化分析。所有图像均以通信和医学数字成像形式(digital imaging and communications in medicine,DICOM)的格式导出。为了减少肝脏不同相位间的位移和进一步提高图像质量,使用3D自动配准软件(BioImage Suite,耶鲁大学,美国)对强化前和强化后20秒的图像进行图像预处理。应用半自动3D容积肿瘤定量软件(Medisys,Philips Research,Suresnes,法国)进行图像分割。为了消除伪影带来的信号变换,使用偏置场校正软件(BioImage Suite,耶鲁大学,Xenophon Papademetris,美国)将分割好的肝脏MR图像进行校正。计算经过偏置场校正前、后整个肝脏的强化肿瘤体积(enhancing tumor volume,ETV)三次并取其平均值。软件自动计算后得到强化肿瘤负荷(enhancing tumor burden,ETB),其定义为强化肿瘤信号占整个肝脏组织的比例。计算经过和未经过MR偏置场校正的ETV的绝对和相对改变:绝对ETV改变(cm3)=TACE治疗前ETV-TACE治疗后ETV;相对ETV改变(ETV%)=绝对ETV改变/TACE治疗前ETV×100。总体生存率(overall survival,OS)为从第一次TACE到任何原因死亡的日期或最后一次随访仍然存活。分别对TACE治疗前后的MR图像进行3D容积定量分析及计算。计算ETV和ETV(%)的临界值以识别应答组和不应答组。统计采用SAS 9.4软件包分析,使用描述性统计分析总结基线特征。分类变量使用频数表示,连续变量使用平均数±标准差或中位数和四分位间距表示。比较采用配对T检验比较同一患者使用和未使用偏置场校正的差异。总体生存率使用从基线MRI检查直至死亡的时间。未进行随访的患者或后续进行手术治疗的患者未纳入统计分析。分别对TACE治疗前ETV和治疗前后ETV%改变使用Kaplan-Meier生存曲线评估从TACE到死亡的总生存期。将连续变量转换为二分类变量并使用Q统计方法计算临界值以识别应答组和不应答组。使用log-rank来比较应答组间生存曲线。使用单因素和多因素COX比例风险模型来识别与预后相关的因素。双侧的P<0.05值被认为具有统计学意义。结果:本研究

关键词：容积测量浸润性肝癌经动脉化疗栓塞术分割偏置场校正磁共振成像肝脏 T1 mapping T1弛豫时间 B1场

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

基于局部偏差的图像分割与偏置场校正模型

引用

四川理工学院学报（自然科学版） 2017年第5期30卷 44-50页

作者：黄臣程李兆飞四川理工学院自动化与信息工程学院四川自贡643000

利用活动轮廓模型对二维空间上的图像进行分割与偏置场校正,存在对初始曲线的位置敏感、对低对比度图像的分割效果不佳等问题。引入局部偏差矩阵对医学图像数据进行分割与偏置场校正,一方面,通过极小化测量图像与真实图像之间的偏差,使... 详细信息

利用活动轮廓模型对二维空间上的图像进行分割与偏置场校正,存在对初始曲线的位置敏感、对低对比度图像的分割效果不佳等问题。引入局部偏差矩阵对医学图像数据进行分割与偏置场校正,一方面,通过极小化测量图像与真实图像之间的偏差,使模型能够更加准确地进行分割;另一方面,通过交替迭代的方式计算偏置场,对图像进行校正使得对比度更加合理。对具有不同目标边界形态的合成图像和医学图像进行了实验,结果表明该模型对初始曲线的位置具有较强的鲁棒性,分割结果的准确性和偏置场的修正效果优于其他模型。

关键词：图像分割活动轮廓模型医学图像偏置场校正

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：

通借通还

建议与咨询 留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

请选择保存的检索档案： 新增检索档案 确定 取消

请选择收藏分类： 新增自定义分类 确定 取消

通借通还

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：