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。     

一种新的全色与多光谱图像融合变分模型

图像融合是提供包含各输入图像互补信息的单幅图像的有力工具. 本文提出了一种新的用于全色和多光谱图像融合的变分模型. 在Socolinsky对比度模型的基础上构造了一个改进的能量泛函最小化问题, 以寻找最接近全色图像梯度的解.为了提高多光谱图像的空间分辨率,并尽可能地保持其原有的光谱信息, 还将光谱一致项、波段间相关项和对比度增强项引入融合模型. 在IKONOS和QuickBird数据集上测试了该模型的性能.实验结果表明该模型可以生成同时具有高空间质量和高光谱质量的融合图像.     

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.     

改进的快速行人检测方法

行人检测在视频监控以及智能车系统中有着广泛的应用前景,为了能够更有效地检测行人,将人脸检测中级联检测框架引入行人检测中,并对其进行改进,采用Gentle AdaBoost算法进行分类器训练,以提高训练效率,同时在训练前引入了特征预筛选,以减少训练时间和系统开销。实验表明,改进后的方法训练时间短,检测精度高,同时具有较快的检测速度。     

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。     

医用光学中基于局部特征的高效稳健立体匹配算法

医用光学中为快速消除双目立体匹配歧义,提出一种基于局部特征、稳健高效的两步立体匹配方法。用局部二进制模板/对比度(LBP/C)纹理分析描述图像纹理并构造初始匹配成本;仅在垂直、水平方向内自适应地分配权值,消除匹配特征的相似歧义性,并行双通地聚合匹配成本;由赢者通吃法得到初始视差。为消除弱纹理、重复纹理和遮挡等引起的歧义,视差求精方案包括并行双通校准视差、基于映射检测遮挡、基于极线最小二乘拟合填充遮挡。实验表明,该算法计算效率高、结构简单,易于实现并消除匹配歧义,得到精度较高且分段平滑的视差。     

交互式虚拟内窥镜系统

计算机图形图象技术与虚拟现实技术应用于医学内窥镜系统,产生了虚拟内窥镜技术,为了将虚拟现实技术应用在医学图象处理方面,以方便医生进行虚拟手术与无创诊断,在综合利用各种计算机图形,图象技术的基础上,提出了完整的交互式虚拟内窥镜系统的框架,同时对系统结构和各种模型进行了分析和讨论,还针对系统的实时性和绘制结果的逼真性要求,提出了基于Object Cache和扩展的区域增长方法,并将其应用到医学图象处理当中,得到了较好的效果,该系统较好地解决了虚拟现实与可视化实时性和绘制精度两方面的要求,从而为医学图象可视化提供了有力的工具。     

一种基于变分方法的多分辨率域融合策略

针对常规多分辨率域融合策略的处理过于直接可能会降低融合图像质量的现象,提出了一种多分辨率域变分融合策略.该策略根据源图像分解系数的梯度信息构造目标系数梯度场,寻找梯度最接近目标梯度场的系数作为融合图像的分解系数.为了保持与源图像的相似性,对高、低频系数分别加入了约束条件.针对高频系数对噪声敏感的特点,还引入了全变分项来保证解的平滑性.在多聚焦图像、红外图像与可见光图像上的融合实验结果表明:与常规融合策略相比,提出的融合策略能够注入更多的空间细节信息,同时能更有效地保留源图像的结构信息.