OSEM算法在图像重建中子集分类的研究

通过OSEM算法在不同子集下重建图像的仿真研究,分析在相同迭代次数和时间下子集数对重建图像收敛速度的影响,得到对含噪声的投影数据在子集数多时重建图像会随着迭代次数的增加而变差.若采用序列划分子集(即子集数由多到少)重建图像则可避免这种情况.通过对各种子集分类在相同时间内重建图像误差的比较,得到序列划分子集方法能在较少迭代次数和较短时间内得到好的重建图像.     

基于可变有序子集的惩罚最小二乘算法

传统算法不能有效的抑制噪声且收敛速度慢.为了解决这些问题,在最小二乘算法中引入中值先验,并结合可变有序子集(MOD)技术用于PET图像重建,形成了基于可变有序子集的惩罚最小二乘算法(MOS-PLS-Median).仿真结果表明,MOS-PLS算法相对于最小二乘(LS)等传统算法,不仅能够有效的抑制噪声,重建出质量更好的图像,而且较大地提高了收敛速度.     

可变有序子集PML算法在PET中的应用

在正电子发射断层重建(PET)中,M LEM算法不但收敛速度慢,而且还不能有效抑制噪声.随着迭代次数的增加,重建图像中的噪声同时也会逐渐上升,从而造成重建图像质量的下降.在M L算法中加入正则惩罚项,并结合可变有序子集(MOS)方法用于PET图像重建,形成了可变有序子集的惩罚最大似然算法(OS-PML),它结合了MOS算法和PML算法的优点.运用MOS-PM L和其他重建算法对正电子发射断层(PET)进行了重建实验,仿真结果表明,MOS-PM L算法相对于MLEM和PML算法,不仅能抑制噪声,重建的图像质量更高,而且收敛速度也有了较大提高.     

压缩感知的天文图像去噪算法

针对压缩感知迭代收缩阈值算法在图像处理中存在收敛速度慢和去噪性能差的缺陷,提出了一种改进的高性能迭代收缩阈值天文图像去噪重建算法.首先,使用经典最速下降法中的BB线性搜索步长算子加快迭代收缩阈值算法的收敛速度;其次,为了进一步提高重构天文图像的质量,在传统Visu Shrink收缩阈值的基础上,提出一种下降Visu Shrink收缩阈值对图像信息进行筛选;由于阈值去噪方法在迭代重建的过程中会导致重建的图像中出现伪吉布斯效应,最后采用循环平移的方法在每次迭代过程中对获取的重建图像进行调整.多次的试验结果表明,与传统的压缩感知迭代收缩阈值算法相比,所提出的算法不仅能够获得较优的去噪性能和较快的收敛速度,同时可以有效地保护天文图像的特征和纹理等细节信息.此外,当选取的压缩采样比较低时,本算法也可以获得相对较高的峰值信噪比和视觉质量,进一步验证了本算法在天文图像去噪中的有效性.     

低剂量CT图像域各向异性加权最小二乘重建算法

针对低剂量CT重建图像由于过度的量子噪声产生退化的问题,基于统计重建算法提出了一种改进的图像域惩罚加权最小二乘重建算法.该算法对传统PWLS算法的代价函数进行了改进,通过引入各向异性扩散算子,使得算法可以根据图像特征自适应地调整图像的平滑程度,然后采用SOR迭代算法对目标函数进行求解.实验结果表明:该算法重建图像的均方根误差为13.907 3,信噪比为11.748 8,算法可以在有效抑制重建图像条形伪影的同时,保护重建图像的细节与边缘.     

电容层析成像图像重建的新型在线迭代法

快速有效的图像重建算法是电容层析成像技术(ECT)的关键.基于 Landweher 迭代法,导出一种快速ECT图像重建迭代格式,分析了该迭代格式的收敛条件,并运用有限元仿真进行验证.结果表明,该迭代格式与常用的 Landweber 算法相比,成像质量相同,但迭代速度快,受像素个数影响不大,有望应用于在线成像.     

基于改进回溯线搜索的二维梯度投影法

压缩感知的二维与一维方法相比,在对图像进行压缩观测时可以更好地保持其结构信息,因而能够提高压缩观测图像的重构质量.通过改进基于全变差正则化的二维梯度投影压缩感知算法,对该算法中全变差最小化进行求解,提出了一种改进的回溯线搜索方法以优化其中梯度下降法的步长选择方法,从而提高了重建图像的质量和算法的收敛速度.实验结果表明,将改进的步长选择方法应用于二维梯度投影算法之后,重建图像的主观质量和峰值信噪比都得到提高,同时算法的迭代次数减少,收敛速度更快.     

电容层析成像图像重建算法的研究

在分析电容层析成像基本原理和图像重建算法的基础上，提出了采用迭代代数方法对管道截面图像进行重建．针对迭代算法收敛速度慢、耗时多的缺点，对迭代算法进行了改进，使重建图像的速度和质量都有明显的提高．     

基于修正Landweber迭代的声学温度场重建算法

针对不同温度场分布模型,采用修正Landweber迭代技术对其进行温度场重建,介绍了基于声学方法的烟气测温基本原理以及基于Landweber迭代的声学温度场重建算法.根据实际情况,确定了重建算法中的价值函数和迭代步长,使得收敛速度有明显提高,得到了稳定的重建结果.给出了不同温度场分布模型及其重建图像和重建误差.仿真结果表明,即使在声波发射/接收器数目较少时(如8个),该算法仍具有较高的重建精度和抗干扰能力,具有突出优点.     

高噪声遥感图像稀疏去噪重建

高噪声遥感图像去噪一直是遥感领域研究的一个重要难题,为进一步提高高噪声遥感图像的重建质量,在经典的压缩感知迭代小波阈值算法的基础上,提出了一种改进迭代小波阈值算法.首先,提出一种自适应小波滤波算子在图像稀疏变换过程中对获取的遥感图像小波系数进行筛选,去除图像中的部分噪声信息;其次,使用提出的下降BayesShrink阈值在每次迭代过程中对获取的小波系数进行二次筛选过程;最后,使用改进的块稀疏全变差方法对获得的重建图像进行调整以进一步提高重建遥感图像的质量.试验结果表明,该算法的去噪重建性能优于经典的压缩感知迭代小波阈值算法,可以从高噪声图像中重建一幅高质量的遥感图像,验证了该算法的有效性.此外,该算法能够有效地保护遥感图像的边缘和纹理等重要特征信息.在低压缩采样比情况下,该算法也能够获得相对较高的峰值信噪比和视觉质量.在卫星地面接收站,该算法可直接使用获取的少量含噪遥感图像数据重建一幅清晰的遥感图像.     

医学图像边缘快速检测的模糊集方法

为了简单有效地获得理想的医学图像边缘,进行医学诊断,提出了一种基于模糊子集组合的图像边缘检测方法.由于图像边缘的模糊性,在边缘检测过程中应用了模糊集运算方法:先将图像的灰度直方图划分成相应的几个不同的子区,并对与灰度方差直方图子区相应的模糊子集进行运算,综合运算结果,最终得到图像的边缘.文中实例及对几种方法的比较表明,提出的Fuzzy算子所得到的图像边缘优于Sobel算子和Prewitt算子时所得到的图像边缘.     

基于优化权集的数字集成电路随机测试

提出了一种基于确定性测试集的数字集成电路随机测试生成方法。通过将完备测试集分成若干子集，由每一子集计算产生子集中测试矢量的被测电路各主输入端取“1”值的概率组合即所谓的权集。通过减小测试子集生成概率的方差可以减少低生成概率的测试矢量数，进而减小在高故障覆盖率下的测试长度，该方法对大规模集成电路的内测试和外测试皆适用。     

基于NSVM的核空间训练数据减少方法

针对核空间中大数据集的计算代价高问题, 提出用NSVM方法减少分类器的训练数据. 先用NSVM、核主成分分析(KPCA)和贪婪KPCA分别从全部训练数据中提取训练分类器的子集; 再用子集训练分类器, 并用训练和测试数据的错分率对分类结果进行评价. 在两个数据集和两种分类器中, 用KPCA提取的子集训练的分类器的分类性能弱于NSVM和贪婪KPCA, 但用贪婪KPCA提取的子集训练的分类器的泛化能力弱于NSVM. 仿真结果表明, 用NSVM方法提取的子集训练的分类器, 不仅保证了分类器的泛化能力, 也降低了分类算法的计算复杂度.     

基于一致性直方图的超声乳腺图片分割方法

为了在乳腺超声图像中准确的分割出病灶,提出了新的一致性定义,把纹理信息应用到计算一致性中.基于最大熵准则求一致性阈值,把超声图片分为两个子集,一致性区域和非一致性区域;对一致性区域采取求直方图谷值的方法分割,而用邻域信息处理非一致性区域,从而完成对图像的分割.实验结果表明:该分割过程既考虑了图像的局部信息,又考虑了全局信息,弥补了传统的直方图分割算法无法包含局部信息的缺陷.算法处理结果得到了超声医学专家的认可;通过采用差异实验方法评估,取得了理想的效果.     

邻域粗糙集的随机集成属性约简

为了解决传统的辨识矩阵空间复杂度高,难以应用于大规模数据的问题,提出了一种基于随机抽样的属性约简算法.首先随机抽取多个小样本子集,以降低辨识矩阵的空间复杂度; 然后分别对每个样本子集进行属性约简,并计算每个属性子集的权重; 最后选择高权重的几个属性子集进行测试,找出精度最高的属性子集.实验结果证明,本文方法比传统辨识矩阵的占用空间降低2～3个数量级,并且精度与其基本相当.     

基于块匹配和迭代反投影的车牌图像超分辨率重建

利用超分辨率重建技术提高车牌图像的质量,以获取更好的识别效果。首先采用基于小波变换的块匹配方法对车牌图像进行配准,然后利用迭代反投影算法对配准后的图像进行重建获得高分辨率的图像。对模拟生成的多帧图像和标准测试视频序列进行了实验,实验结果表明：该算法能有效提高车牌图像的质量。     

压缩感知的高分辨率天文图像去噪

为提高高分辨率天文图像的重构质量,在传统压缩感知(compressed sensing,CS)迭代小波阈值算法的基础上,提出了一种基于小波维纳滤波的压缩感知去噪重构算法.该算法的设计方法为:在每次迭代过程中,使用设计的小波维纳滤波算子替代传统的小波阈值算子对获得的天文图像小波系数进行筛选,从而对小波阈值去噪方法重建图像过程中出现的伪吉布斯现象进行有效地抑制;然后使用全变差方法对去噪重建后的天文图像进行调整,以进一步提高重构图像的质量.仿真实验结果表明,与传统的迭代小波阈值算法相比,本算法可以获得较优的去噪重建性能,并且能有效地保护高分辨率天文图像的细节特征信息.此外,在压缩比较高的情况下,该算法仍然可以获得相对较高的视觉质量和峰值信噪比.     

基于SVM的灵敏度分析方法选取肿瘤特征基因

提出基于支持向量机的灵敏度分析方法选取结肠癌特征基因.用支持向量机分析基因对分类决策函数的灵敏度,递归去除灵敏度较低的若干基因,得到一组候选特征基因子集;以支持向量机为分类工具,检验候选特征基因子集对样本分类的贡献,选取具有最佳分类能力的候选特征基因子集作为结肠癌特征基因子集.通过实验比较,该特征基因子集的分类能力优于文献给出的其他特征基因子集,表明了该方法的可行性和有效性.