检索结果-内蒙古大学图书馆

计算机应用 2018年第11期38卷 3348-3354页

作者：刘一鸣张鹏程刘祎桂志国中北大学生物医学成像与影像大数据山西省重点实验室太原030051

针对宫颈癌细胞学筛查中由于宫颈细胞核形状复杂多样等因素而导致分割不够精确的问题,提出了一种结合了全卷积网络(FCN)和全连接条件随机场(CRF)的细胞核分割方法。首先,根据Herlev数据集的特点搭建微型全卷积网络(T-FCN),利用细胞核区... 详细信息

针对宫颈癌细胞学筛查中由于宫颈细胞核形状复杂多样等因素而导致分割不够精确的问题,提出了一种结合了全卷积网络(FCN)和全连接条件随机场(CRF)的细胞核分割方法。首先,根据Herlev数据集的特点搭建微型全卷积网络(T-FCN),利用细胞核区域像素级别的类别先验信息,自主学习多层次特征来获取细胞核的粗分割结果;然后,通过最小化包含有整幅细胞图像中所有像素类别、像素色彩值与位置等信息的全连接CRF的能量函数来剔除粗分割结果中微小的误分割,并细化分割边缘。在Herlev数据集上的实验结果显示,提出的方法在查准率(Precision)、查全率(Recall)与Zijdenbos相似性指数(ZSI)上均有高于0.9的表现,表明得到的细胞核分割结果与其真实轮廓高度匹配,分割精确。相较于传统方法中对异常细胞核的分割精度较正常细胞核低的情况,提出的方法在异常细胞核的分割指标上普遍优于正常细胞核。

关键词：全卷积网络密集条件随机场细胞核分割巴氏涂片

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结合局部和非局部信息的FCM图像分割算法

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火力与指挥控制 2020年第10期45卷 28-33页

作者：宋小鹏李国熊张权桂志国中北大学生物医学成像与影像大数据山西省重点实验室太原030051

针对结合局部信息模糊C均值聚类算法(FLICM)模糊因子只含局部信息且权重系数仅由欧式距离决定,对噪声图像的边缘细节分割不准确的问题,提出了一种结合图像局部和非局部信息的改进FLICM算法。通过融入图像非局部信息,模糊因子由局部和非... 详细信息

针对结合局部信息模糊C均值聚类算法(FLICM)模糊因子只含局部信息且权重系数仅由欧式距离决定,对噪声图像的边缘细节分割不准确的问题,提出了一种结合图像局部和非局部信息的改进FLICM算法。通过融入图像非局部信息,模糊因子由局部和非局部信息共同决定,两者的权重系数能根据像素结构信息的不同而自适应地变化。实验表明,改进算法在抑制噪声的同时,能更多地对图像边缘细节进行保护,有效地提高了对噪声图像的分割准确率,并有着更好的模糊划分效果。

关键词：模糊C均值聚类图像分割非局部模糊因子边缘细节

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基于含噪声密度聚类算法的质子辐射诱导的DNA集簇性损伤研究

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生物医学工程学杂志 2019年第4期36卷 633-642页

作者：唐菁张鹏程肖钦峰李杰桂志国中北大学生物医学成像与影像大数据山西省重点实验室太原030051 山西省肿瘤医院放射治疗科太原030013

以原子级几何模型模拟脱氧核糖核酸(DNA)分子损伤的遍历算法目前存在着计算时间长、收敛速度慢、计算设备要求高等缺点,因此本文提出一种基于能量沉积点和羟自由基(·OH)位置信息的含噪声密度聚类(DBSCAN)算法,该算法结合概率统计方... 详细信息

以原子级几何模型模拟脱氧核糖核酸(DNA)分子损伤的遍历算法目前存在着计算时间长、收敛速度慢、计算设备要求高等缺点,因此本文提出一种基于能量沉积点和羟自由基(·OH)位置信息的含噪声密度聚类(DBSCAN)算法,该算法结合概率统计方法,能快速地得到DNA链断裂产额,帮助进一步研究DNA集簇性损伤的变化规律。首先,课题组依托放射生物学蒙特卡罗模拟软件Geant4-DNA,模拟质子和次级粒子在细胞核中的输运以及它们对水分子电离激发的过程,获得粒子能量沉积点和羟自由基的位置信息。然后在简化的细胞核几何模型中,利用损伤发生概率函数计算得到DNA损伤点的空间分布数据集,确定损伤点密度,由DSBCAN算法计算DNA单链断裂(SSB)和双链断裂(DSB)产额。最后分析DNA链断裂产额随传能线密度(LET)值变化的趋势,总结出不同损伤簇的变化规律。实验结果表明,与遍历算法相比,本文新算法模拟速度快且模拟精度高,模拟结果同其他实验和模拟方法相比较,具备良好的一致性。实现了在分子水平上快速获得质子辐射致DNA集簇性损伤更为精细的信息,为辐射生物损伤机制的研究提供了一种重要和有力的研究手段。

关键词：含噪声密度聚类算法概率统计蒙特卡罗径迹结构法间接损伤 DNA集簇性损伤

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基于简单射线散射模型的X射线图像增强算法

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中北大学学报（自然科学版） 2021年第5期42卷 441-448页

作者：张文璐刘祎张鹏程桂志国中北大学信息与通信工程学院山西太原030051 中北大学生物医学成像与影像大数据山西重点实验室山西太原030051

在传统的射线成像技术中,由于物体本身的结构与散射的X射线叠加,所得图像的可见度通常会受到限制.针对此问题,提出一种基于简单散射模型的图像增强算法,可以提高单一X射线图像的可见度.首先,根据简单散射模型复原X射线图像,在复原过程... 详细信息

在传统的射线成像技术中,由于物体本身的结构与散射的X射线叠加,所得图像的可见度通常会受到限制.针对此问题,提出一种基于简单散射模型的图像增强算法,可以提高单一X射线图像的可见度.首先,根据简单散射模型复原X射线图像,在复原过程中加入了新的中值算子,可以有效抑制射线图像中的脉冲噪声成分;同时,对细化之前的透射率图像应用了导向滤波,使灰度值跳跃的边缘部分的复原效果得到了明显改善,并使光晕伪影现象最小化;最后使用一种灰度优化的方法对复原图像进行后处理,在提高对比度的同时保留了图像中的小细节.实验结果证明了该算法对于低对比度、低亮度射线图像的可行性,增强后的图像中被检测物体的结构更加清晰,大大提高了射线图像的可见度.

关键词：射线散射模型大气散射模型 X射线图像图像增强

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基于自适应阈值参数的改进各向异性扩散模型

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中北大学学报（自然科学版） 2018年第5期39卷 602-608页

作者：陈文斌王燕玲王娜刘祎张权邵燕灵中北大学生物医学成像与影像大数据山西省重点实验室山西太原030051 中北大学理学院山西太原030051

针对传统的各向异性扩散PM模型在对图像去噪时会产生阶梯效应,并且会丢失细节的问题,提出了一种改进的各向异性扩散IPM模型.该模型用梯度模、局部方差以及基于差分曲率的自适应边缘阈值参数构造了新的扩散系数,在边缘、细节、平坦区域... 详细信息

针对传统的各向异性扩散PM模型在对图像去噪时会产生阶梯效应,并且会丢失细节的问题,提出了一种改进的各向异性扩散IPM模型.该模型用梯度模、局部方差以及基于差分曲率的自适应边缘阈值参数构造了新的扩散系数,在边缘、细节、平坦区域进行不同强度的扩散.实验结果表明,IPM模型在去噪的同时不仅能有效保持边缘、细节等信息,还能克服阶梯效应,与其他基于偏微分方程的图像降噪算法相比,信噪比(SNR)、峰值信噪比(PSNR)和平均结构相似度(MSSIM)都得到了提高.

关键词：各向异性扩散自适应边缘阈值参数局部方差差分曲率

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全自动验光仪靶环中心定位算法研究

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中北大学学报（自然科学版） 2022年第6期43卷 548-553页

作者：廉治文刘祎张权中北大学信息与通信工程学院山西太原030051 中北大学生物医学成像与影像大数据山西省重点实验室山西太原030051

靶环中心定位是影响全自动验光仪性能的关键因素.本文针对靶环图像复杂度较低、靶环特征明显的特点,提出了一种适用于嵌入式系统的靶环中心定位算法.算法首先通过构造具有靶环图像特征的模板,在整幅目标图像上移动模板进行匹配运算,得... 详细信息

靶环中心定位是影响全自动验光仪性能的关键因素.本文针对靶环图像复杂度较低、靶环特征明显的特点,提出了一种适用于嵌入式系统的靶环中心定位算法.算法首先通过构造具有靶环图像特征的模板,在整幅目标图像上移动模板进行匹配运算,得到粗定位结果;然后,通过投影运算进一步对中心位置进行校正,从而最终确定准确的靶环中心位置.利用本文算法、 Hough变换和RANSAC方法分别对制作的已知中心靶环、模拟靶环、正常人眼及睫毛遮挡人眼等情况的靶环图像进行检测,实验结果表明:本文基于模板匹配的全自动验光仪靶环中心定位算法可以有效避免眼睫毛和眼睑遮挡对定位的干扰,具有较好的鲁棒性,能够准确地定位靶环中心,运算量小,运算速度快,检测速度可以达到30 ms/帧,中心定位误差为±5像素,与传统的Hough变换和RANSAC方法相比有较大的提升,可以满足全自动验光仪实时定位的需求.

关键词：归一化相关匹配中心定位全自动验光仪 Hough变换随机样本一致

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基于注意力机制的双域CT重建算法

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国外电子测量技术 2022年第10期41卷 62-71页

作者：任恕慧张鹏程李昆鹏桂志国中北大学信息与通信工程学院太原030051 中北大学生物医学成像与影像大数据山西省重点实验室太原030051

针对传统的CT重建方法重建后的图像存在噪声污染严重、伪影残留较多的问题,提出一种基于深度学习的方法对投影数据和重建图像进行联合优化。首先,为了提高投影域网络的特征提取能力,设计了一种基于空间注意力机制的上采样插值网络,利用... 详细信息

针对传统的CT重建方法重建后的图像存在噪声污染严重、伪影残留较多的问题,提出一种基于深度学习的方法对投影数据和重建图像进行联合优化。首先,为了提高投影域网络的特征提取能力,设计了一种基于空间注意力机制的上采样插值网络,利用注意力机制快速定位投影数据中的重要信息,通过上采样插值对投影域信息进行补充;其次,为了减少传统深度学习算法中多通道投影域数据融合成单通道数据进行滤波反投影过程中所造成的部分投影信息丢失,直接对多通道投影数据进行反投影操作,从而避免了投影域信息的丢失;最后,利用U-Net网络在图像后处理中良好的去噪性能,对重建图像进行进一步优化,得到最终结果。为验证所提出网络的有效性,在临床数据集上进行了实验,并与滤波反投影(FBP)算法、全变分(TV)算法、残差编解码卷积神经网络(RED-CNN)算法、智能反投影网络(iBP-Net)算法进行了比较。实验结果表明,所提方法能够有效地改善重建图像的质量。与对比算法相比,新算法显著地降低了重建结果图的噪声及伪影,且保留了更多的细节。

关键词：计算机断层扫描(CT) 卷积神经网络注意力机制投影正弦图深度学习

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一种基于注量图形变配准的自适应计划修正方法

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国外电子测量技术 2022年第11期41卷 7-14页

作者：刘文婷张丽媛谷亚男刘宇航颜溶標张鹏程中北大学信息与通信工程学院太原030051 中北大学生物医学成像与影像大数据山西省重点实验室太原030051

针对现有自适应计划修正方法生成分次计划精度不足的问题,提出了一种基于注量图形变配准的自适应计划修正方法,该方法采用了注量图引导的子野形状修正(SSC-FM)算法,以提高生成分次计划的精度。首先通过SSC-FM算法自适应校正生成分次计... 详细信息

针对现有自适应计划修正方法生成分次计划精度不足的问题,提出了一种基于注量图形变配准的自适应计划修正方法,该方法采用了注量图引导的子野形状修正(SSC-FM)算法,以提高生成分次计划的精度。首先通过SSC-FM算法自适应校正生成分次计划子野形状,该算法采用可变形图像配准算法对分次照射间同一方向的注量图进行配准得到形变场,并通过此形变场对初始计划子野形状校正,从而生成分次计划子野形状。然后,进行计划微调生成分次计划。采用10例头颈部肿瘤病例来验证方法的可行性和有效性。与传统自适应计划修正方法相比,在保证有相同靶区剂量分布的同时,对侧腮腺平均剂量降低了18.95%,脊髓最大剂量降低了4.34%。说明生成的分次计划在确保靶区剂量分布的同时可以更有效地保护关键器官。

关键词：注量图图像配准子野形状修正自适应计划修正自适应放射治疗

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基于VGG网络与深层字典的低剂量CT图像去噪算法

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计算机工程 2022年第4期48卷 191-196,205页

作者：周博超韩雨男桂志国李郁峰张权中北大学电子测试技术国家重点实验室太原030051 中北大学生物医学成像与影像大数据山西省重点实验室太原030051 中北大学军民融合协同创新研究院太原030051

低剂量计算机断层扫描(LDCT)能够有效降低X射线辐射对人体健康造成的危害,已广泛应用于医学临床诊断。针对LDCT图像中存在大量的斑点噪声和条形伪影的问题,提出一种结合改进的VGG网络和深层字典的图像去噪算法,以弥补深层字典去噪能力... 详细信息

低剂量计算机断层扫描(LDCT)能够有效降低X射线辐射对人体健康造成的危害,已广泛应用于医学临床诊断。针对LDCT图像中存在大量的斑点噪声和条形伪影的问题,提出一种结合改进的VGG网络和深层字典的图像去噪算法,以弥补深层字典去噪能力的不足。在深层字典学习到第一层字典原子和稀疏矩阵后,通过改进的VGG网络将字典原子区分为信息原子和噪声原子,同时将稀疏矩阵中噪声原子所对应的元素设置为零,降低噪声原子对图像去噪效果的影响。实验结果表明,与K-SVD算法、正则化K-SVD算法和深层字典学习算法相比,该算法的峰值信噪比和结构相似性指数平均提高了1.4 dB和0.03,能够有效抑制LDCT图像噪声和伪影,且保留较多的边缘和细节信息。

关键词：低剂量计算机断层扫描 K-奇异值分解算法 VGG网络深层字典图像去噪

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基于梯度方向的非局部均值图像去噪算法

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中北大学学报（自然科学版） 2018年第1期39卷 69-73页

作者：苗璐张权侯红花赵明桂志国中北大学生物医学成像与影像大数据山西省重点实验室山西太原030051 中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室山西太原030051

传统非局部均值去噪算法忽略了像素点邻域灰度值之间的差异,导致图像边缘模糊及细节丢失.因此,利用两个像素点邻域之间的梯度方向在添加噪声前后仍具有相似性的特点,提出一种基于梯度方向的非局部均值图像去噪算法.首先,对含有噪声的图... 详细信息

传统非局部均值去噪算法忽略了像素点邻域灰度值之间的差异,导致图像边缘模糊及细节丢失.因此,利用两个像素点邻域之间的梯度方向在添加噪声前后仍具有相似性的特点,提出一种基于梯度方向的非局部均值图像去噪算法.首先,对含有噪声的图像进行高斯滤波预处理;其次,充分利用区域的梯度信息和邻域块之间的灰度值共同确定权重,对邻域块之间进行更好的相似性判断,进而优化传统非局部均值滤波算法.实验结果表明,相比传统的非局部均值算法,本文算法可保留更多的图像细节信息,得到更优的去噪性能.

关键词：图像去噪非局部均值梯度方向高斯滤波

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