基于阈值法和数学形态学的HIFU治疗区域确定

为了在HIFU治疗过程中更客观有效地判定有效治疗区域,根据HIFU治疗的特点,在比较各种图像分割算法的基础上采用基于灰度期望值的阈值法,并与迭代数学形态学方法结合,从图像处理角度检测出了HIFU焦域的大小。实验表明该方法所获得的结果与实际损伤情形基本吻合,从而证明了该方法的可行性和有效性。     

一种基于数据挖掘的HIFU温度估计方法

高强度聚焦超声(HIFU)是一种无创、低费用的新型肿瘤治疗手段。但是目前仍无一种有效的HIFU无损温度监控及检测治疗方法可应用于临床。该文采用数据挖掘中的回归分析模型,挖掘HIFU焦域处超声剪影图像中可用于温度估计的信息。结果表明在70℃以下的温度范围,采用该回归方程进行温度估计的精度为3℃。     

HIFU治疗区域检测方法研究

提出了一种基于自适应掩模滤波和水平集方法相结合的B超图像分割方法,能较准确地从高强度聚焦超声（HIFU）辐照前后获得的B超图像的减影中检测出治疗区域。对HIFU辐照后的新鲜离体猪肉进行解剖切片,实际损伤情形基本与该方法所得结果相吻合。该方法可以帮助HIFU临床医生客观、准确地监控治疗过程,对提高HIFU疗效有实际意义。     

基于改进S变换的HIFU治疗位置检测

高强度聚焦超声(HIFU)治疗过程中,治疗区域一般位于人体内部,对超声聚焦的位置有较高要求,因此治疗位置的检测非常重要.文章通过研究S变换窗函数中的调节参数对时频分辨率的影响,提出了一种改进的S变换方法.采用此方法对在离体猪肉组织实验中获得的超声散射回波信号进行处理,通过计算时频熵来分析信号时频分布的变化情况,计算所得熵值中出现的峰值即为HIFU治疗区域的边界,达到检测HIFU治疗位置的目的.实验研究表明,改进S变换较之标准S变换有更好的时频聚集性,能够更好地定位信号的能量分布,可有效地检测出HIFU治疗区边界.     

基于聚类分析的SAR图像变化检测

针对传统变化检测方法用于合成孔径雷达(SAR)图像时不能有效地降低背景变化导致的检测虚警,提出了基于聚类分析的SAR图像变化检测方法。该方法对聚类后SAR图像像素类间变化引入Mahal-anobis距离(M距离),结合变化阈值的选择来分析图像中变化像素的M图,进而实现SAR图像变化检测。仿真结果说明:该方法不仅能克服自然和背景变化给检测带来的困难,而且,不受传感器位置的影响,能有效地对不同时刻的SAR图像进行变化检测。     

一种基于B超图像处理的生物组织变性监测方法

本文提出基于B超图像灰度和小波变换系数并结合BP神经网络监测HIFU治疗中生物组织变性的方法。通过对高强度聚焦超声打击新鲜离体猪肉组织前后获得的B超图像作数字减影,并提取图像特征,利用神经网络进行分类处理。在此基础上,对大量实验数据处理后的统计特性和误差进行分析,得出较好的辨识效果。结果表明:结合图像平均灰度和小波变换系数特征并输入BP神经网络,能够更好地监测HIFU治疗中生物组织是否变性。     

MATLAB&VC++混合编程在HIFU声场仿真中的应用

针对广泛应用于超声医疗的HIFU(高强聚焦超声)换能器,利用MATLAB与VC++的接口技术,混合编程设计实现了具有一定通用性质的HIFU声场仿真软件.可利用此软件对具有不同设计参数的HIFU换能器进行声场的声压分布仿真、-3dB焦域仿真等,具有直观的三维图形输出,并可方便地进行设计参数与声场形态之间关系地分析.充分利用了MATLAB与VC++各自的优点,使两者优势互补,成功实现了一界面友好,实用高效的虚拟实验测试平台.     

HIFU治疗子宫肌瘤中MRI与超声图像的融合研究

超声图像是高强度聚焦超声（HIFU）消融肿瘤中应用最多的影像学监控技术,但是超声图像质量差,图像伪影明显,通常还需要借助MRI图像,基于此,提出了一种新的影像监控方案,利用从MRI图像上分割出的肿瘤边界与实时超声图像融合,共同对HIFU治疗进行监控与导航。实验结果表明,基于MRI图像可以实时获取到任意切面平滑、准确的子宫肌瘤轮廓线,并融合显示于实时超声图像上,清晰的轮廓线既不影响超声的实时监控又弥补了某些切面的超声图像中肿瘤边界不完整的缺陷,为HIFU的精确治疗打下基础。     

局部相位相关用于图像亚像素级配准技术研究

提出了一种基于局部相位相关的高效和鲁棒的亚像素级图像配准方法。通过传统的相位相关算法估计出初始平移参数后,在初始位置的引导下对互相关功率谱进行上采样矩阵Fourier变换,实现了图像局部相位相关,得到图像间亚像素级平移参数。实验结果表明,算法配准精度较高,且对随机噪声和光照变化具有较强的鲁棒性。     

基于增量符号相关的缺陷检测方法

传统的规格化互相关算法在计算机视觉领域中用得较多,但其运算速度不能满足实时检测要求.用基于增量符号相关的算法对两幅图像间的缺陷进行检测可有效地缓解规格化互相关算法计算量大的问题.通过图像像素值间的大小比较得到增量图像后,计算出增量符号相关值,将它显示为与相关值成正比的亮度值就得到了检测结果图像.实验证明该方法在图像有亮度或对比度变化时仍能正确地检测出缺陷位置.     

空化效应对高强度聚焦超声产生的组织损伤的影响

高强度聚焦超声（High intensity focused ultrasound,HIFU）已在临床治疗肿瘤领域展示了较好的应用前景,但目前的治疗计划中未考虑空化效应的影响。本文通过离体实验研究了空化效应对HIFU治疗中组织损伤形成的影响。首先采用KZK非线性方程和Pennes生物传热模型,在理论上模拟了不同超声激励参数的HIFU热效应产生的组织损伤。然后在实验中改变脉冲长度和声压,比较了实验和理论上产生的损伤形成。最后采用B型成像系统定量监测产生的声空化,从而定量分析空化效应对损伤形成的影响,为HIFU治疗策略的设计提供更好的指导。     

Early fire detection using non-linear multitemporal prediction of thermal imagery

This paper presents a sub-pixel thermal anomaly detection method based on predicting background pixel intensities using a non-linear function of a plurality of past images of the inspected scene. At present, the multitemporal approach to thermal anomaly detection is in its early development stage. In case of space-borne surveillance the multitemporal detection is complicated by both spatial and temporal variability of background surface properties, weather influences, viewing geometries, sensor noise, residual misregistration, and other factors. We use the problem of fire detection and the MODIS data to demonstrate that advanced multitemporal detection methods can potentially outperform the operationally used optimized contextual algorithms both under morning and evening conditions.     

B超图像HIFU损伤区域分割方法的研究

针对目前高强度聚焦超声（High-Intensity Focused Ultrasound,HIFU）治疗过程中图像分割环节耗时过长且依赖于临床医生对损伤区域的准确判断的问题。提出了一种新的自动分割方法,该方法面向HIFU治疗这一具体应用,由治疗前治疗计划拟定的靶点和靶区大小对治疗后B超图像划定感兴趣区域（ROI）并对区域内图像进行最大类间方差法（Otsu）阈值分析,然后根据分析得到的阈值信息对治疗后图像进行阈值水平集分割。实验结果证明,与基于区域阂值的分割方法进行比较,该方法的敏感性和准确度分别可达98．67％和93．52％。     

乳腺病灶的多显著性检测方法

乳腺病灶自动检测对于后续计算机辅助诊断具有重要意义。融合背景先验、自适应中心先验以及频率先验等三种先验知识,提出一种多显著性检测方案实现超声影像中的乳腺病灶检测。该方案包含图像预处理、显著性检测和显著性优化等三个步骤。为了提高检测准确率,提出了一种基于经验累积分布函数的自适应阈值分割方法和一种改进的自适应中心先验检测方法。实验结果证明,提出的多显著性检测方案精确率达92.50%,召回率达87.05%,F-measure值达91.18%,能够更好地检测乳腺超声病灶。     

基于GPU的实时亚像素Harris角点检测

针对Harris角点检测精度和检测速度问题,利用现代图形处理器(GPU)对角点检测算法进行改进,提出一种基于GPU的快速亚像素Harris角点检测算法,该算法利用了GPU的并行处理能力和亚像素Harris角点检测算法的并行性特点。实验结果表明,对于分辨率为720×720的24 bit视频图像,该算法能够实现实时的亚像素级Harris角点检测。     

超声弹性成像中零相位算法与互相关算法比较

超声弹性成像技术的基本思想就是从超声信号中获取生物组织的硬度/弹性信息并进行成像。超声弹性成像中,生物组织的位移估计是估算应变的关键。介绍两种位移估计的算法：零相位算法与互相关算法。并从时间,准确度上来对比两种算法,哪种在获取位移值上效果更佳。     

基于Gabor变换和灰度梯度共生矩阵的超声无损测温研究

提出了一种基于Gabor变换和灰度梯度共生矩阵(CMGG)的超声无损测温方法.通过高强度聚焦超声(HIFU)对新鲜离体猪肉组织进行辐照,实时获取辐照前后的超声图像,对其做数字减影和Gabor滤波,提取归一化后灰度梯度共生矩阵的二阶参数梯度平均、混合熵和逆差矩作为温度的表征参数.实验结果表明:Gabor滤波后的灰度-梯度共生矩阵的二阶参数梯度平均、混合熵和逆差矩与温度的相关系数分别达到0.9804、0.9854和-0.9644,优于传统的灰度均值法和实值Gabor系数法.Gabor滤波后的灰度-梯度共生矩阵的二阶参数混合熵在37℃~55℃能较好地反映温度变化信息,梯度平均则在55℃~85 ℃有更好的测温效果.     

分段读出平面回波序列在高强度聚焦超声焦点快速定位中的应用

磁共振声辐射力成像作为一种新兴的高强度聚焦超声监控技术,能够通过检测组织内的微米级位移实现高强度聚焦超声焦点定位。文章提出将分段读出自旋平面回波序列应用于磁共振声辐射力成像检测。通过与目前常用的单次激发平面回波序列及二维自旋回波序列对比发现,该序列在有效缩短检测时间的同时不易引起图像畸变。位移定量结果显示,分段读出自旋平面回波序列检测到的位移大小与另两种方法有较高的一致性,并具有良好的重复性。此外,单次激发平面回波序列可以同时提供具有良好图像质量的垂直于声传播方向的冠状面位移图及平行于声传播方向的矢状面位移图,有助于把握高强度聚焦超声焦域的三维结构。