PROPELLER磁共振成像数据重建中的仿射运动校正新算法

 PROPELLER (Periodically Rotated Overlapping ParallEL Lines with Enhanced Reconstruction)磁共振成像方法对刚性运动伪影的消除效果非常显著,已经在头部磁共振成像中获得了成功应用。但是刚性运动一般仅存在于头部成像中,人体其它部位成像往往伴随着不同程度的软组织拉伸变形。对于这种软组织变形必须基于非刚性运动模型才能准确地进行描述并加以校正。本文将PROPELLER采样中的每个k-空间条经过傅立叶逆变换重建得到临时图像,通过基于仿射运动模型的图像配准算法获得非刚性运动信息,然后根据仿射变换的频域性质,对PROPELLER采样中的每个k-空间条进行校正,最后经网格化重建得到最终图像。仿真实验与真实数据实验表明,相对于现有的PROPELLER重建算法,本文所提算法对于刚性运动与仿射运动造成的伪影均具有很好的校正效果。     

基于遗传算法去除磁共振图像的运动伪影

病人在磁共振成像扫描过程中的运动会在图像中产生运动伪影,影响图像质量与临床诊断。提出了一种去除磁共振图像运动伪影的图像重建方法,通过遗传算法筛选出受运动影响较小的k空间数据,利用压缩感知进行重建。设计了一种无需参考图像的图像质量评估方法,与全参考图像质量评价指标呈强相关性。实验结果表明,算法可减轻运动伪影,提高图像质量。     

扇束CT几何伪影的校正方法

实际工业CT系统很难满足经典CT图像重建公式所要求的射线源焦点、转台中心及线阵探测器之间严格的对准关系.不满足对准关系将导致经典CT图像重建公式所重建的图像中出现几何伪影.本文引入可以描述一般情况下CT扫描几何关系的一组几何参数,给出了由金属丝的投影数据间接估计这些几何参数的方法,还给出了基于这些几何参数的图像重建公式...     

利用轨迹修复改进CT金属伪影去除算法的研究

金属伪影严重地影响CT图像的质量及其医学诊断价值。考虑到临床数据的可靠性及时效性,正弦图修复及其改进的方法已成为近年来研究的热点。典型的NMAR方法(Normalized Metal Artifact Reduction),多数情况下能准确地恢复原始数据,并尽可能少地残留或引入新的伪影。然而当出现高密度组织（骨头等）与金属不相邻时,就会在金属与高密度组织间不可避免地引入或残留部分伪影。本文在NMAR算法的基础上,引入了一种基于正弦图中轨迹修复的金属伪影去除方法(TNMAR）。具体地,在NMAR方法中正弦图归一化后的区域修复期间,引入了高密度组织轨迹方向的平滑修复。此方法一定程度上削减了NMAR修复后金属与高密度组织间的残留伪影,且尽可能地恢复了原图的高对比度及组织细节。临床中,有很高的应用价值。      

基于无监督学习网络模型的PET影像伪影校正

核医学领域PET/CT可以为胸腹部的肿瘤诊断提供影像支持。但由于患者在扫描过程中不自主的呼吸运动,会造成呼吸运动伪影。为了提高PET图像质量,文中提出了一种无监督的图像配准校正框架,该方法中通过三维卷积神经网络(3D-CNN)预测图像的配准域,再由空间变换网络(STN)对图像进行扭曲变换,实现对PET图像的伪影校正。实验结果表明,在仿真的PET几何体模和像素体模数据集上分别取得了82.12%和83.76%的相似性Dice值,证明了该方法的有效性。     

基于结构保持的MR图像运动伪影快速抑制方法

目前核磁共振图像运动伪影的校正方法普遍是基于K空间数据的方法,本文提出一种直接对核磁共振图像进行伪影校正的后处理方法.基于非局部均值总变差去噪的思想设计构造了结构保持的运动伪影校正模型,该模型由非局部均值正则项和块相似保真项构成,正则项可以有效去除运动伪影和噪声的同时保持图像的结构;将各向异性结构张量作为块相似保真项中的权函数,实现在不同区域有不同的扩散方式,在去除图像运动伪影的同时保留图像的细节信息.模型的数值求解采用分裂Bregman方法实现.本文提出的方法充分考虑了图像的几何结构特性,实验结果表明,该方法能有效去除运动伪影并保留有价值的图像细节信息,同时提高了运算速度.     

应用先验插值校正CT金属伪影

针对CT系统在实际应用中出现的金属伪影问题,提出一种基于先验插值的金属伪影校正算法。文中通过预滤波、骨骼分割和软组织恢复步骤计算先验图像,并利用先验图像的正向投影对原始投影中的金属投影区进行插值校正。应用该算法对数值仿真图像和临床CT图像分别进行了校正重建实验。数值仿真实验表明,用提出算法校正的结果比线性插值金属伪影校正算法、归一化金属伪影校正算法校正的结果更接近理想体模。临床数据实验表明:该算法的重建结果有效抑制了金属伪影,清晰重建出金属边缘细节,极大地提高了重建图像的质量。     

一种基于图像的运动校正算法

随着医学影像技术的不断发展,现有的各种成像手段能在一定程度上准确、有意义、有效信息,这些信息能够协助医生做出诊断。但是大量对人体或动物组织的成像技术基于运动器官的,例如在病人自由呼吸运动下采集,本文提出一种基于图像的运动校正策略来校正图像序列中的呼吸运动,利用组织与造影窗口之间的位置映射关系来确定造影图像。     

一种融合多层次卷积的视频压缩伪影去除方法

视频压缩使视频帧产生细节信息损失,致使解码视频帧质量下降.针对视频质量提升的需求,考虑不改变原有传输条件的前提下,提出了一种融合视频帧间相关性和深度特征提取的多帧注意力质量增强网络,采用更有效的多层次运动补偿策略,提升运动匹配准确度;采用多维度强化的融合注意力特征提取;利用残差学习与密集连接实现特征深层映射,对各尺寸的...     

一种改进的基于神经网络的红外非均匀校正算法

目前针对红外焦平面阵列(IRFPA)传统神经网络非均匀校正算法目标退化和收敛速度慢等问题,在综合分析传统神经网路相结合算法及基础上,提出了一种改进的基于神经网络的非均匀性自适应校正算法。该算法采用一点定标与神经网络相结合的方法,并对相应数据进行归一化以实现边缘清晰和收敛速度快等目的。仿真实验以及针对实际红外图像的实验结果表明,提出的方法是合理有效的。     

超宽带SAR改进平面子孔径成像算法

本文提出了一种用于机载叶簇穿透(FOPEN)超宽带合成孔径雷达(UWB-SAR)的改进平面子孔径处理(PSAP)成像算法。分析了适用于UWB—SAR的PSAP算法的推导过程,提出了一种新的梯形(keystone)变换,结合本文提出的用线性调频z变换(CZT)和傅立叶反变换(IFFT)实现梯度变换和极坐标的变换中的插值运算,大大降低了插值运算所需的运算量,提高了成像质量。分析了子孔径划分的条件。通过计算机仿真,验证了算法的有效性。     

鬼成像的成像质量探究

鬼成像又称为双光子成像,是一种新型物理学研究技术.使用该技术,可以在获取不到物体本体的情况下通过双向传感器成像,因而得名"鬼成像".近些年,随着科学技术的发展,鬼成像因其特殊的成像方式被学术界人士重点关注.鬼成像技术先进,潜在社会价值很高.尽管目前针对鬼成像的相关研究还未完全突破技术瓶颈进而应用于日常生活,但已有的研究...     

一种改进的神经网络红外焦平面阵列非均匀性校正算法

传统的神经网络非均匀性校正算法对噪声具有较好的自适应性,但当空间低频噪声较大时,校正效果明显下降.为此,提出了一种传统神经网络同场景的一阶统计相结合的改进算法.将对偏置的估计转化成对场景的统计和对辐射均值的估计,新算法较原算法具有了更强的校正能力,特别适合于非均匀性主要由偏置产生的焦平面器件.理论分析和比较实验结果显示了其优越性.     

一种改进的神经网络非均匀性校正算法

传统的神经网络校正算法对于线列焦平面阵列的非均匀性校正效果并不理想.因此,本文针对扫描型成像系统对传统神经网络算法进行了改进,将局部中值处理作为期望输出,逐列进行系数更新和校正,获得了很好的结果.改进后的算法收敛速度快,适合于线列焦平面阵列的非均匀性校正.实验结果显示了该算法的良好校正效果.     

基于神经网络的红外焦平面光学非均匀性校正改进算法

基于场景的非均匀校正依然是红外领域的一个研究热门.神经网络算法是一种较为典型的场景校正算法.本文主要针对神经网络算法本身不能校正光学引入的非均匀性问题,提出了新的改进算法,通过对神经网络输入层的预处理,消除图像的低频噪声,此外,为了消除预处理对图像对比度的影响,本文增加了神经网络的层数,使用双层神经网络对算法进行更新,从而消除了图像对比度下降的现象.实验结果表明,改进的神经网络算法能够有效的改善图像质量,消除图像中光学引入的非均匀性.     

对光电系统中的光学系统二次成像的分析计算

在光电成像系统中,二次成像对正常图像影响较大,轻者降低系统灵敏度,重者产生虚假信号,影响观察.因此消除或降低二次成像对光电成像系统的影响,就成为光学设计的一个重要环节,使用光学设计软件CODE V可以对光学系统的二次成像进行分析和控制,确保光学系统本身的二次成像影响降到最低,满足系统使用要求.     

基于改进遗传算法的阵元失效校正方法

阵列天线中阵元失效,其方向图的副瓣电平会升高、主瓣变宽。保留遗传算法前期迭代的最优个体为新初始种群对遗传算法进行改进,以加快收敛速度和防止最佳染色体缺失。并利用基于优势保留的改进遗传算法,针对-40dB 的26 单元阵列,随机缺失3 单元后进行优化,恢复原方向图副瓣水平。结果表明,该算法能够有效减少阵元缺失后方向图的恶化。     

Improved Non-uniformity Correction Method for Uncooled Microbolometer

The uncooled microbolometer has a severe temperature requirement for non-uniformity correction. An improved two-point non-uniformity correction method is proposed, which can operate in wider uniform substrate temperatures. This method can control the bias voltage of MOS transistors by memory and DAC to meet two restrictions about responsivity and offset before traditional two-point calibration is implemented. The simulation results seem that this non-uniformity correction can work at uniform substrate temperature with fluctuant range of 4K.     

基于Forman法对遥感干涉图像进行相位校正的改进

相位误差的校正是傅立叶变换光谱仪器计算处理中的重要环节,Forman法是常用的校正方法之一.针对Forman法运算量大、实时性差的缺点,提出了对它的计算过程进行改进的方法.在分析Forman相位校正算法的基本原理和运算流程的基础上,充分运用傅立叶变换和卷积的性质,简化了计算过程,有效的提高了计算效率.重点研究了算法改进的方法和途径,并给出了其流程.最后,估计了改进前后方法的运算量和处理时间的对比.