心脏序列图象光流场运动的相关算法

心脏是人体的重要器官,它的运动与其功能紧密相关,因此在心脏疾病的诊断中,对心脏的运动分析是十分必要的.现代医学成象技术为医生在心脏的整体解剖结构和功能结构等方面提供了全局性信息.针对心脏超声序列图象的特征,相邻两帧图象内移动不大,而其灰度相关性和位置相关性强的特点,本文根据二维序列图象的相关性来跟踪各帧像素点得到序列图象光流场,并与传统方法进行了比较.为了检测本算法的可行性,本文结合临床知识对仿真图象应用相关算法进行了定量分析并获得预期实验结果.     

改良救护车急救系统 提高危重病人存活率——救护车增设便携式气管插管系统和呼吸机势在必行

在抢救急危重症病人生命、应对自然灾害和突发事件中,救护车发挥着极为重要的作用。然而我国救护车车载装 备仍然比较落后,只能提供最基本的抢救处理。本文从改良急救车装备角度出发,提出在救护车上增设便携式气管插管 系统和呼吸机,为呼吸困难的危重病人快速建立人工气道,最大限度赢得进一步救治的时间和机会,大大提高危重病人 存活率。     

正则化方法及非刚体匹配在医学动态图象分析中的应用

为了给医生利用医学图象进行诊断和分析心血管疾病提供一个有效的工具和途径,利用计算机视觉中的正则化方法,结合心脏和心血管动态特征的临床知识,对两种医学动态图象(超声心动图和心血管造影图)进行了定量的运动分析,并完成了一套应用软件．实验结果证明,该方法明显优于以往的图象分析方法。     

一种基于光学定位的自由式三维超声系统研发

自由式三维超声成像是一种新型的采用二维超声原理进行任意部位三维成像的设备,可以在传统的二维超声探头上固定用于空间定位的标记物,对扫描对象进行任意部位、大范围的三维扫描成像。文章介绍了一种可应用于微创手术导航的自由式三维超声成像系统,并详细分析了当前基于距离加权的三维超声重建算法的性能和优缺点。通过对体模和动物器官的超声图像扫描,并使用三维重建系统分别进行超声三维重建,得出了比较满意的结果,验证了三维重建算法及三维重建系统的可行性和有效性。     

一种基于链码的三维心血管图像匹配算法

为了快速准确地进行三维心血管图像匹配,以帮助医生更加准确地进行心血管疾病的治疗,提出一种基于链码理论的三维心血管图像心血管中轴线的匹配方法,即首先将二维的Freeman编码拓展至三维空间,然后将其用于对已获取的三维心血管进行编码,以便于实现对不同时刻的三维心血管图像心血管中轴线的匹配。另外,还对模式识别中链码的串匹配算法作了一个简要介绍,并讨论了其中的编码、代价函数、归一化的链间距离等难点。为了验证该算法的效果,还选择了两种构造替换代价函数的方法对三维心血管进行了实验,并利用标准公式对实验结果进行了评估。实验结果表明,利用两种代价函数都可以实现图像的匹配,但是匹配的程度有较大差异,其中利用第2种代价函数可以得到更加令人满意的匹配结果。     

内照射放疗机器人的研究

医疗机器人是国内外医疗技术研究的热门前沿,有着潜在的广阔市场需求。内照射放疗机器人,综合了内照射放疗技术和图像引导治疗技术,是医疗机器人的典型代表。文章首先介绍近距离放疗技术、图像引导治疗技术,然后讨论内照射放疗机器人系统,最后对内照射放疗机器人的研究进行总结和展望。     

基于 Markov 随机场的脑部三维磁共振血管造影数据的分割

文章提出了脑部核磁共振血管造影(Magnetic Resonance Angiography, MRA)的全自动分割方法,该方法 有效增强了现有的基于 Markov 随机场(Markov Random Field, MRF)的分割技术。现有的三维 Markov 分割模型通 常面临的挑战是：(1)低级 MRF 模型参数初始化不够准确;(2)普通的 MRF 邻域系统无法探测精细的血管结构。 针对这两类问题,分别提出了基于多尺度滤波响应阈值分析和多模式邻域系统进行解决,使得 MRF 模型的血管 分辨率提高到 2 个体素的细小血管。实验中,低级模型参数的精确估计采用了最大期望算法,高阶 MRF 参数的 估计采用最大伪似然估计方法;通过三维仿真数据和实际脑部 MRA 数据进行验证,分割结果显示了较小的全局 误差     

一种基于 ROEWA 算子改进的 CV 模型用于乳腺超 声图像分割

基于区域的几何活动轮廓(Chan-Vese,CV)模型是乳腺超声图像中常用的一种分割算法.但传统的CV模型不能满足乳腺超声图像分割精度高、速度快的要求.因此,文章提出了一种基于指数加权平均比率(Ratio of Exponential Weighted Averages,ROEWA)算子改进的CV模型,用于乳腺超声图像中病灶区域的分割.首先,计算乳腺超声图像的ROEWA算子.其次,基于图像的ROEWA算子构建边缘指示函数,用于代替CV模型中的Dirac项.最后,去除平滑项,从而提高曲线演化的速度.实验结果表明,文章提出的算法不仅能提高分割的精度,而且能显著提高分割的速度.     

利用Zernike矩对心脏超声图进行光流场计算的邻域优化算法

本文针对心脏超声图的特性 ,介绍了一种计算二维光流场的邻域优化算法 ,通过对Zernike矩的正交性、旋转不变性等特性的分析 ,论证了Zernike矩在心脏超声图中作为运动不变特征的优越性 ,从而将传统光流场计算中的亮度不变假设推广到了亮度各阶Zernike矩不变 .另外 ,由于Zernike矩计算了像素点附近其余像素的贡献 ,使得单个像素点引起的误差对特征的影响大大减小 ,从而提高了算法的鲁棒性     

基于互信息准则的图像平滑和分割

在计算机视觉领域,尺度空间扮演着一个很重要的角色。多尺度图像分析的基础是自动尺度选择,但它 的性能非常主观和依赖于经验。基于互信息的度量准则,文章提出了一种自动选取最优尺度的模型。首先,研究 专注于基于形态学算子的多尺度图像平滑去噪方法,这种技术不需要噪声方差的先验知识,可以有效地消除照度 的变化。其次,通过递归修剪 Huffman 编码树,设计了一个基于聚类的无监督图像分割算法。一个特定的聚类数 从信息理论的角度来看,提出的聚类算法可以保留最大的信息量。最后,用一系列的实验对算法的性能进行了验证, 并从数学上进行了详细的证明和分析,实验结果表明本文提出的算法能获得最优尺度的图像平滑和分割性能 。