血管数字减影图象中的结构特征提取

基于Ｘ线数字减影图象的三维血管结构重建很大程度上依赖于图象中血管的有效检测和结构关系描述。本文给出一个在局部特征检测基础上的结构特征提取和组织方法，涉及结构分析之前的中间视觉处理层次，即将图象中主要结构分离出来供结构分析之用。首先用一个突出结构检测算法独立地组织和选择中轴曲线片断和边缘曲线片断，然后将两者信号相结合以验证突出结构算法获得的结果并滤除噪声结构。     

基于灰度和边界方向直方图的医学图像检索

本文研究了采用分级检索的机制,综合利用灰度及形状特征进行基于内容的医学图像检索的方法,该方法克服了灰度直方图不能充分表示空间分布信息的不足。利用边界方向直方图描述形状特征,避开了对图像进行精确分割这一医学图像处理中的难点问题。对CT图像数据库进行的检索实验,验证了该方法具有良好的检索性能。     

一种基于复数主成分分析的磁共振波谱量化预处理方法

该文提出了一种应用复数主成分分析方法(CPCA)来获取波谱基木波型,自动校正频率和衰减系数偏移的方法。该方法首先对频率进行校正,然后拓宽CPCA的应用范围,把它使用到衰减系数偏移校正领域。文中的实现结果证明:该方法较好地实现了频率和衰减系数的校正,在同实域PCA方法性能比较上,前者的计算速度和估计精度明显占优。     

MR图像运动伪影的遗传算法校正

磁共振成像过程中,由于患者的生理运动或自主性运动会使扫描数据发生相位偏移,致使重建图像含有运动伪影,从而降低成像的质量,而且严重的伪影则会影响医生对病灶的精确定位。为了能有效地抑制运动伪影,利用遗传算法高度并行、随机和自适应全局寻优的特点,提出了基于遗传算法的运动伪影修正方法,即采用逐次修正扫描信号在K空间中已偏移的相位的方法来抑制伪影。基于遗传算法的修正方法,由于能有效校正扫描数据的相位偏移,因而可达到抑制运动伪影的目的。实验表明,该方法对由较小运动引起的伪影有很好的抑制作用,对含噪声及较大运动引起的伪影的抑制作用,与经典的迭代算法相比,也有很大地改善。     

基于MonteCarlo模拟法快速计算电子束放射治疗的剂量分布

本文运用MC(Monte Carlo)方法来计算电子束放疗的三维剂量分布,以EGS4和PENELOPE为基础编制了专门计算电子束剂量分布的MC模拟程序LISTMC,以克服目前临床上采用的算法在处理人体复杂几何结构和不均匀介质时误差较大的问题.针对EGS4计算时间过长的缺陷,采取了取消体元边界对电子步长限制和代码优化等措施来提高计算速度,当入射电子能量为6MeV时,用时只有EGS4-PRESTA的1/10左右;其计算精度和EGS4相近.     

基于双共轭梯度法医用加速器轫致辐射谱的重建

本文应用双共轭梯度(BiConjugate Gradients,BiCG)法对4MV、10MV和15MV医用加速器的轫致辐射谱进行重建.以蒙特卡罗(MC)法的模拟结果为理论值,将BiCG法与Francois的谱向量代数(Spectral Vectorial Aalgebra,SVA)法的重建结果进行的比较表明,在透射系数未引入测量误差或测量得到的信噪比(SNR)较高时,在4 15MeV能量范围内,BiCG法比SVA法重建后的轫致辐射谱更加接近理论值;随着信噪比SNR的下降,BiCG法重建后的轫致辐射谱出现不稳定现象,而SVA法重建的结果则比较稳定.     

基于逆浓度扩散及直方图的Mumford-Shah模型的MRA血管分割

直径的差别和造影剂的厚度不同造成血管在MRA成像中灰度不均匀,加上图像噪声的影响,使得血管的分割非常困难。而本文从血管在MRA图像中的特性出发,提出了逆浓度扩散模型,实现了血管的增强;另外本文还提出了基于直方图的Mumford-Shah模型计算方法,实现了图像的快速分割。实验表明,本文提出的方法能有效应用于二维及三维MRA图像中的血管分割。     

基于突变理论的采空区顶板安全厚度多因素预测模型

确定采空区顶板安全厚度对保证矿山作业安全具有重要意义。本文采用有限差分软件FLAC3D,基于尖点突变理论和强度折减法研究西石门铁矿采空区顶板安全系数与其厚度的函数关系,建立了顶板安全厚度判断方法。在此基础上,通过单因素试验研究了采空区纵深、跨度、高度、顶板粘聚力与抗拉强度对采空区顶板安全厚度的影响,结果表明：纵深、跨度、顶板粘聚力、抗拉强度与顶板安全厚度之间分别呈现线性、非线性正相关、非线性负相关、非线性负相关的变化关系;高度对顶板安全厚度的影响非常小。并建立了综合考虑采空区纵深、跨度、顶板粘聚力与抗拉强度4种因素的采空区顶板安全厚度预测模型,为确定采空区顶板安全厚度提供了一种新的研究方法。模型预测结果与某硫铁矿瞬变电磁勘探结果相吻合,验证了预测模型方法的科学性和有效性。     

基于边界和模糊集理论的三维图像分割

本文提出了一种基于边界和模糊集理论的三维图象分割方法，利用高斯－拉普拉斯算子检测出图象中各结构的边界后，通过区域增长获取感光趣结构的三维二值模板，由高斯－拉普拉斯图象和二值模板出发，利用模糊集理论，确定感兴趣结构的三维模糊模板，从而达到在体积图象中分割出感兴趣结构的目的。     

一种基于非线性扩散方程的PET重建方法

正电子发射断层重建是一类不适定问题,因此正则化方法常用来抑制噪声提高重建的质量.依据Mumford-Shah泛函模型提出了该类重建问题的统一变分模型.基于这一模型,提出了一种新的基于扩散方程的PET重建算法,同时给出了线性和非线性两种方法.实验结果表明,两种方法均有良好的重建性能,并且非线性方法通过合理的设置参数,能体现出较为优越的抗噪声性能和边缘保持特性.