基于边缘流的水平集牛胴体眼肌图像分割

牛肉在切割过程中常存在残留血液覆盖在脂肪表面,使得脂肪和肌肉对比减弱.针对生物体弱对比图像分割问题,采用了结合边缘流的水平集方法对牛肉眼肌图像进行分割,准确提取了眼肌边缘,分离出了眼肌内部脂肪与肌肉组织,准确率高.该方法避免了单纯边缘流算法提取边界不连续的问题,降低了水平集算法的迭代时间复杂度,避免了初始轮廓选取的主观性.并将实验结果与水平集方法进行了对比,基于边缘流的水平集方法避免了水平集方法在分割中小区域分割的准确性不高,不能准确分离脂肪与肌肉组织的弱点.实验结果证明,基于边缘流的水平集方法是对牛肉眼肌图像进行分割的有效新方法.     

基于各向异性改进的水平集超声图像去噪算法

针对各向异性扩散可能出现的阶梯效应以及扩散门限难以准确确定、水平集函数只能根据图像梯度区分图像边缘及同质区域的问题,将各向异性扩散中的边缘增强项引入到水平集方程中,同时自适应地估计扩散门限,在去除噪声的同时保持和增强边缘。该方法结合了水平集函数和各向异性扩散的优点,理论分析和实验结果均表明了该算法的去噪效果更好。     

基于元胞自动机各向异性扩散模型的图像分割算法

介绍了一种基于元胞自动机各向异性扩散模型的图像分割算法.在扩散模型基础上,引入跨膜介质,构建各向异性扩散模型;然后模拟热扩散方程的活动轮廓模,建立热量场,通过 LBADM 模型对图像进行分割获得目标分割边缘.实验结果表明,该算法模型能够取得闭合的分割曲线,同样能够很好的处理图像拓扑结构的变化.通过与水平集方法和窄带水平集方法进行计算速度实验对比,表明该算法能够大大减少了分割的计算量.     

参数化形态学梯度修正的水平集肝肿瘤分割

针对单一水平集算法处理低对比度或边缘模糊肝脏CT图像时,在梯度局部极小值区域或虚假边缘处常常会出现曲线停止演化现象的问题,提出了一种参数化形态学梯度修正的水平集图像分割方法进行研究.首先对图像进行形态学梯度变换,增强图像的对比度;然后以此为基础,在特定邻域内建立结构元素半径与梯度级的函数关系对图像进行梯度修正,增强目标边缘聚合度并去除图像噪声及非规则细节引起的局部极小值,同时减小目标轮廓位置的偏移;最后根据图像梯度信息运用水平集方法实现图像中单个或多个目标分割.实验结果表明,该算法有效地解决了标准水平集分割方法中存在的伪分割问题,能够对肝脏肿瘤进行较准确分割.     

改进的双水平集医学图像分割方法

由于基于简化M_S模型的多相水平集图像分割模型仅仅利用了图像的区域信息,对图像的另一个重要信息(边缘信息)没有有效的利用,同时在分割的过程中需要对水平集函数不断进行重新初始化.为了解决上述模型的不足,本文提出改进的双水平集医学图像分割方法.该方法主要是在基于简化M_S模型的多相水平集图像分割模型的基础上将图像的边界信息项和为避免重新初始化水平集函数的惩罚项加入模型中.实验结果表明,添加了边界信息后的模型能够在边界位置定位更容易,同时改进后的双水平集模型在实现多目标分割时,无需重新初始化水平集函数,减少了计算量,简化了算法实现的复杂度.     

基于位错理论的距离正则化水平集图像分割算法

把材料科学中的位错理论引入到水平集方法中.图像中水平集曲线的演化被看作刃位错中位错线的滑移过程,运用位错动力学机制推导出驱使水平集曲线演化的位错组态力.结合距离正则化水平集方法,把水平集方法的边缘检测函数替换为基于位错动力学理论的速度停止函数,并构建了新的距离正则化水平集函数演化方程.水平集曲线在位错组态力和速度停止函数的驱使下移动.位错组态力反映了单位长度曲线上的平均受力情况,不仅包括了图像梯度信息,也包括了位错组态力的作用范围等信息,因此可以有效地避免在局部图像梯度异常的情况下发生曲线停止演进的现象,或者避免在弱边缘处由于图像梯度较小发生局部边界泄漏的现象.实验结果表明,本文算法对弱边缘图像具有较好的分割效果.     

基于水平集和迭代自组织算法的图像分割

提出了基于水平集和迭代自组织数据分析的岩心砾石图像分割方法,既可克服水平集算法伴生的图像过分割问题,也可解决迭代自组织算法产生的图像边缘飘移问题。该方法首先运用水平集算法获取目标颗粒的准确边界,运用迭代自组织算法提取目标颗粒的整体;其次将两种方法提取的图像给以迭加综合处理,克服水平集算法伴生的图像过分割和迭代自组织算法产生的边缘飘移的缺陷,进而得到既完整又边界准确的目标颗粒。该方法运用于岩心砾石图像的分割,取得了良好的效果。     

基于优化水平集的细胞图像分割算法

介绍了一种基于优化水平集的细胞图像分割算法。优化水平集在水平集算法基础上添加了局部熵和灰度变换,以达到突出边缘和去噪的目的。为修正经典OTSU阈值法忽略目标与背景的类内平均距离,创新性地对阈值选择函数进行改进。实验结果表明,相比于传统算法,该算法在正确分割率和运行时间上更优,在复杂的细胞图像分割中具备有效性和可行性。     

一种改进的快速步进图像修复算法

图像修复是数字图像处理的重要内容，可用于恢复图像中小的破损区域、文字去除以及目标物体隐藏。基于水平集应用的快进修复算法可以简单快速且有效地修复数字图像中的破损区域，但对边缘的保持能力不够。针对这一问题提出了改进方案。利用梯度排序来保持图像内部的边缘，实验结果也表明改进后的修复结果要优于原算法。     

一种改进的快速C-V水平集红外图像分割

当红外图像中包含较强噪声时,C-V模型水平集分割方法会产生大量冗余轮廓;同时,C-V水平集采用偏微分方程(PDE)实现,存在计算量大、分割速度慢的缺点.为此,本文提出了改进的快速算法,该算法保留了C-V模型的全局优化特性,并通过窗口滤波整合图像邻域空间信息来构建曲线进化的外部速度,从而提高C-V模型的抗噪性并减少分割中产生的冗余轮廓;采用基于双链表的快速水平集算法来实现曲线的演化,去除了传统算法中的重新初始化和PDE求解的过程,减少了迭代步数,提高了分割的速度.实验结果表明,本文算法对边缘模糊、噪声较大的红外图像能实现快速而有效的分割.     

融合帧间时序关系的标准胎儿四腔心超声切面自动获取

目的 超声医师手动探查与采集胎儿心脏切面图像时,常因频繁的手动暂停与截图操作而错失心脏切面最佳获取时机。而单纯采用深层视觉目标检测或分类网络自动获取切面时,因无法确保网络重点关注切面图像中相对较小的心脏区域的细粒度特征,导致高误检率;另外,不同的心脏解剖部件的最佳成像时刻也常常不同步。针对上述问题,提出一种目标检测与分类网络相结合,同时融合关键帧间时序关系的标准四腔心（four-chamber,4CH）切面图像自动获取算法。方法 首先,利用自行构建的胎儿心脏超声切面数据集训练目标检测网络,实现四腔心区域和降主动脉区域的快速准确定位。接着,当检测到在一定时间窗内的视频帧存在降主动脉区域时,将包含四腔心目标的候选区域提取后送入利用自建的标准四腔心区域图像集训练好的分类网络,进一步分类出标准四腔心区域。最后,通过时序关系确定出可靠的降主动脉区域,将可靠降主动脉的检测置信度及同一时间窗内各个切面图像中四腔心区域在分类模型中的输出,加权计算得到标准四腔心切面图像的得分。结果 采用本文构建的数据集训练的YOLOv5x(you only look once version 5 extra large...     

Impact of aortic repair based on flow field computer simulation within the thoracic aorta

Purpose of this computational study is to examine the hemodynamic parameters of velocity fields and shear stress in the thoracic aorta with and without aneurysm, based on an individual patient case and virtual surgical intervention. These two cases, case I (with aneurysm) and II (without aneurysm), are analyzed by computational fluid dynamics. The 3D Navier-Stokes equations and the continuity equation are solved with an unsteady stabilized finite element method. The vascular geometries are reconstructed based on computed tomography angiography images to generate a patient-specific 3D finite element mesh. The input data for the flow waveforms are derived from MR phase contrast flow measurements of a patient before surgical intervention.The computed results show velocity profiles skewed towards the inner aortic wall for both cases in the ascending aorta and in the aortic arch, while in the descending aorta these velocity profiles are skewed towards the outer aortic wall. Computed streamlines indicate that flow separation occurs at the proximal edge of the aneurysm, i.e. computed flow enters the aneurysm in the distal region, and that there is essentially a single, slowly rotating, vortex within the aneurysm during most of the systole.In summary, after virtual surgical intervention in case II higher shear stress distribution along the descending aorta could be found, which may produce more healthy reactions in the endothelium and benefit of vascular reconstruction of an aortic aneurysm at this particular location.     

Can proteomics yield insight into aging aorta?

The aging aorta exhibits structural and physiological changes that are reflected in the proteome of its component cells types. The advance in proteomic technologies has made it possible to analyze the quantity of proteins associated with the natural history of aortic aging. These alterations reflect the molecular and cellular mechanisms of aging and could provide an opportunity to predict vascular health. This paper focuses on whether discoveries stemming from the application of proteomic approaches of the intact aging aorta or vascular smooth muscle cells can provide useful insights. Although there have been limited studies to date, a number of interesting proteins have been identified that are closely associated with aging in the rat aorta. Such proteins, including milk fat globule-EGF factor 8, matrix metalloproteinase type-2, and vitronectin, could be used as indicators of vascular health, or even explored as therapeutic targets for aging-related vascular diseases.     

利用分块相似系数构造感知图像Hash

提出一种基于图像分块相似系数的感知稳健图像Hash.先对图像预处理,再进行重叠分块,在密钥控制下,利用高斯低通滤波器生成伪随机参考图像块,分别计算每个分块与参考图像块的相关系数得到图像特征序列.依此将相邻两个分块特征值合并以缩短Hash长度,同时对压缩后的特征序列进行重排,进一步提高图像Hash的安全性.最后对归一化特征值进行量化,并运用Huffman方法对其编码,进一步压缩Hash长度.理论分析和实验结果表明,该图像Hash方法对JPEG压缩、适度的噪声干扰、水印嵌入、图像缩放以及高斯低通滤波等常见图像处理有较好的鲁棒性,能有效区分不同图像,冲突概率低,可用于图像篡改检测.     

Fluid–structure interaction simulation of aortic blood flow

The numerical tools to simulate blood flow in the cardiovascular system are constantly developing due to the great clinical interest and to scientific advances in mathematical models and computational power. The present work aims to address and validate new algorithms to efficiently predict the hemodynamics in large arteries. These algorithms rely on finite elements simulation of the fluid–structure interaction between blood flow and arterial wall deformation of a healthy aorta. Different sets of boundary conditions are devised and tested. The mean velocity and pressure time evolution is plotted on different sections of the aorta and the wall shear stress distribution is computed. The results are compared with those obtained with a rigid wall simulation. Pulse wave velocity is computed and compared with the values available from the literature. The flow boundary conditions used for the outlets are obtained using the solution of a one-dimensional model. The results of the simulations are in agreement with the physiological data in terms of wall shear stress, wall displacement, pressure waveforms and velocities.     

面向野外火灾监测的图像拼接技术研究

传统的火灾检测系统主要依靠传感器实现,由于设备长时间接触灰尘等其他因素,有很大的可能发生失灵或故障。基于上述的缺陷,将图像拼接系统应用在野外防火检测系统上将会产生更好的效果。通过摄像头采集的图像信息往往具有一定的视差,拼接后得到的全景图像易产生重影等现象。在进行多幅图像拼接时,拼接后的全景图像不能呈现出规则的矩形形状。针对上述问题,采用一种图像变形的方法来实现精确对齐,并利用Seam Carving算法将不规则的全景图像矩形化输出为规则的全景图像,最后将规则全景图像与原场景图像进行背景对比,从而达到火灾检测的目的。     

一种基于类推思想的图像分割方法

论文结合图像类推思想提出了一种图像分割的新思路。图像类推技术是一种基于学习的思想。论文利用图像自身的特性构造训练集合的源图像对,并学习他们之间的关系,达到图像分割的目的。实验证明基于类推思想的图像分割可以得到满意的分割效果。     

基于图像库的图像和视频安全传输方案

基于量化编码、分形编码、图像马赛克编码的发展和成熟，提出一种基于图像库编码的图像和视频安全传输方案，通过隐藏图像库、置乱图像库和加密编码码流实现不同的安全保密等级．同时，图像库由收发方事先保存，传输的数据量较少，容易实现高效快速传输．理论分析和实验结果表明，此方案具有较高的安全性．因此适用于安全性和实时性要求高的图像或视频传输中．     

车辆运动模糊图像的快速恢复

论文针对运动造成的模糊图像,根据运动造成的图像模糊的特点,建立了原始图像与模糊图像间的关系,在此基础上提出了一种运动模糊图像的快速恢复算法,并用于车辆运动模糊车牌图像恢复中。实验结果验证了该方法的有效性。     

小波变换在医学图像处理上的应用

小波变换是对傅立叶变换的继承和发展,近年来发展迅速,已广泛应用于图像处理、生物医学信号提取、语音合成、地震信号处理等众多领域.小波变换特别适用于提取微弱、背景噪声较强的随机信号,处理医学图像信号这一类非平稳信源.简要介绍了小波变换的原理和特点,综述了小波变换在医学图像压缩、去噪、增强、边缘提取、图像融合等方面的应用.