基于低秩与全变分联合正则化的低剂量CT图像重建 被引量：1

1

作者 刘宇 张鹏程 +5 位作者 张丽媛 刘祎 桂志国 张雪怡 朱陈一菲 汤豪威 《计算机应用》 北大核心 2025年第3期978-987,共10页

针对全变分(TV)最小化方法在低剂量计算机断层扫描(LDCT)图像重建中易导致的图像过平滑和块状效应等问题,提出一种基于低秩与TV联合正则化的LDCT图像重建方法,以提升LDCT重建图像的视觉质量。首先,建立一个基于低秩与TV联合正则化的图... 针对全变分(TV)最小化方法在低剂量计算机断层扫描(LDCT)图像重建中易导致的图像过平滑和块状效应等问题,提出一种基于低秩与TV联合正则化的LDCT图像重建方法,以提升LDCT重建图像的视觉质量。首先,建立一个基于低秩与TV联合正则化的图像重建模型,从而从理论上获得更精确和自然的重建结果;其次,通过引入具有非局部自相似特性的低秩先验克服仅使用TV最小化方法存在的局限性;最后,采用Chambolle-Pock(CP)算法优化求解上述模型,以提高模型的求解效率,并保证模型能有效求解。在3种不同LDCT扫描条件下验证所提方法的有效性。在Mayo数据集上的实验结果表明,与PWLS-LDMM(Penalized Weighted Least-Squares based on Low-Dimensional Manifold)方法、NOWNUNM(NOnlocal Weighted NUclear Norm Minimization)方法和CP方法相比,在25%剂量下,所提方法的视觉信息保真度(VIF)分别提升了28.39%、8.30%和2.93%;在15%剂量下,所提方法的VIF分别提升了29.96%、13.83%和4.53%;在10%剂量下,所提方法的VIF分别提升了30.22%、17.10%和7.66%。可见,所提方法在消除噪声和条纹伪影的同时能保留更多的细节纹理信息,验证了所提方法具有较好的噪声伪影抑制能力。 展开更多

关键词 低剂量计算机断层扫描 Chambolle-Pock算法 低秩 全变分 图像重建

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基于多尺度引导滤波的宫颈细胞核图像分割 被引量：1

2

作者 令狐鑫瑶 陈燕 +4 位作者 张鹏程 刘祎 桂志国 赵伟 董展豪 《计算机应用》 北大核心 2025年第4期1333-1339,共7页

针对宫颈细胞核图像分割中上下文信息联系匮乏和边缘分割不准确且精度低等问题,提出一种基于Unet改进的结合密集块的U型卷积多尺度引导滤波模块的宫颈细胞核分割网络DGU-Net(Dense-Guided-UNet),可以更完整且精确地分割宫颈细胞核图像... 针对宫颈细胞核图像分割中上下文信息联系匮乏和边缘分割不准确且精度低等问题,提出一种基于Unet改进的结合密集块的U型卷积多尺度引导滤波模块的宫颈细胞核分割网络DGU-Net(Dense-Guided-UNet),可以更完整且精确地分割宫颈细胞核图像。首先,以编码器、解码器结构的U-net模型作为网络骨干提取图像特征;其次,引入密集块模块连接不同层之间的特征,实现上下文信息的传递,从而增强模型的特征提取能力;同时,在每次下采样后和上采样前引入多尺度引导滤波模块,从而引入灰度引导图像中明显的边缘细节信息,增强图像细节和边缘信息;最后,在每个解码器路径中都增加一个侧输出层,融合并平均所有输出的特征信息,从而融合不同尺度不同层次的特征信息,提升结果的准确性和完整性。在Herlev数据集上实验,并把所提网络与U-net、PGU-net+(Progressive Growing of U-net+)和LFANet(Lightweight Feature Attention Network)这3种深度学习模型对比。结果表明,与PGUnet+相比,DGU-Net的准确率提升了70.06%;与LFANet相比,DGU-Net的交并比(IoU)提升了6.75%。可见,DGU-Net在边缘细节信息处理上更准确,并在分割指标上普遍优于对比模型。 展开更多

关键词 多尺度引导滤波 密集块 宫颈细胞核 细胞核图像分割 U型网络

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基于双编码器双解码器GAN的低剂量CT降噪模型

3

作者 上官宏 任慧莹 +3 位作者 张雄 韩兴隆 桂志国 王燕玲 《计算机应用》 北大核心 2025年第2期624-632,共9页

近年来,生成对抗网络(GAN)用于低剂量计算机断层成像(LDCT)图像降噪已经表现出显著的性能优势,成为该领域的研究热点。然而,GAN的生成器对LDCT图像中噪声和伪影分布的感知能力不足,导致网络的降噪性能受限。因此,提出一种基于双编码器... 近年来,生成对抗网络(GAN)用于低剂量计算机断层成像(LDCT)图像降噪已经表现出显著的性能优势,成为该领域的研究热点。然而,GAN的生成器对LDCT图像中噪声和伪影分布的感知能力不足,导致网络的降噪性能受限。因此,提出一种基于双编码器双解码器生成对抗网络(DualED-GAN)的低剂量CT降噪模型。首先,提出由一对编解码器构成伪影像素级特征提取通道,用于估计LDCT中的伪影噪声;其次,提出由另外一对编解码器构成伪影掩码信息提取通道,用于估计伪影的强度和位置信息;最后,采用伪影图像质量标签图辅助估计伪影的掩码信息,可以为伪影像素级特征提取通道提供补充特征,进而提高GAN降噪网络对伪影噪声分布强度的敏感性。实验结果表明,在mayo测试集上与次优模型DESD-GAN(Dual-Encoder-Single-Decoder based Generative Adversarial Network)相比,所提模型的平均峰值信噪比(PSNR)提高了0.3387 dB,平均结构相似性度(SSIM)提高了0.0028。可见,所提模型在伪影抑制、结构保留与模型鲁棒性方面均有更好的表现。 展开更多

关键词 低剂量计算机断层成像 生成对抗网络 编码器 解码器 降噪

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稀疏Transformer联合细节还原网络的CT金属伪影去除算法

4

作者 任亚利 刘祎 +1 位作者 桂志国 张鹏程 《计算机测量与控制》 2025年第3期197-204,212,共9页

在CT成像中,若病人体内存在金属植入物时,CT重建图像中会出现严重的金属伪影,降低图像质量并影响医生诊断结果;对现有金属伪影去除算法进行了研究,分析了简单的神经网络模型去除金属伪影时存在伪影残留及组织细节模糊的问题,提出了稀疏T... 在CT成像中,若病人体内存在金属植入物时,CT重建图像中会出现严重的金属伪影,降低图像质量并影响医生诊断结果;对现有金属伪影去除算法进行了研究,分析了简单的神经网络模型去除金属伪影时存在伪影残留及组织细节模糊的问题,提出了稀疏Transformer联合细节还原网络;该网络由伪影去除网络和细节还原网络两个独立的子网络构成,伪影去除网络将标准Transformer中的自注意力替换为稀疏注意力机制,并且引入混合尺度前馈网络提取多尺度信息,以产生更好的图像去噪特征;细节还原网络同时提取全局和局部信息,在不损失图像分辨率的前提下清晰地恢复原始图像细节,然后通过加法运算将其整合到上述去除伪影的图像中;在Deeplesion数据集上验证了模型的有效性,实验结果表明,该方法在金属伪影去除效果上优于目前已有方法,在PSNR、SSIM指标上表现更优,能有效去除金属伪影,恢复出大部分精细的结构细节。 展开更多

关键词 CT图像 金属伪影 稀疏Transformer 注意力机制 细节还原

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基于近红外漫射光谱的多通道乳腺组织血氧监测系统及其校准方法

5

作者 孙王玮 徐舒宁 +3 位作者 王珺琪 吴旭升 桂志国 尚禹 《中国医疗设备》 2025年第2期6-12,23,共8页

目的设计一套乳腺血氧监测系统,并探究校准算法,确保其能准确反映乳腺组织的血氧饱和度。方法基于近红外漫射光谱技术设计一套三波长(660、805和904 nm)四通道乳腺血氧监测系统;采用与人体吸收和散射特性相近的固态仿体作为校准工具,设... 目的设计一套乳腺血氧监测系统,并探究校准算法,确保其能准确反映乳腺组织的血氧饱和度。方法基于近红外漫射光谱技术设计一套三波长(660、805和904 nm)四通道乳腺血氧监测系统;采用与人体吸收和散射特性相近的固态仿体作为校准工具,设计校准算法;针对每个通道光源-探测器远、近两端光强值,利用实验所得标准值作为参考,并通过调整各通道的光强值参数,实现血氧仪校准。结果实验结果显示,固态仿体的吸收系数与不同通道的光强值均具有良好的线性关系(R^(2)>0.98,P<0.001)。Bland-Altman分析显示,校准后的自制血氧仪与商用血氧仪在大多数测量点的差异落在95%一致性界限内,无显著系统偏差。结论本研究开发的系统及校准算法是近红外漫射光乳腺疾病早期监测的必需步骤。实验证实,该方法提高了血氧测量的精确性,为医疗诊断和治疗提供了参考依据。 展开更多

关键词 近红外 漫射光谱 组织血氧饱和度 多通道 无创 仿体 校准

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漫射相关光谱在脑血流自动调节中的研究

6

作者 徐舒宁 桂志国 尚禹 《中国医疗设备》 2025年第4期44-49,共6页

目的探究脑部血流微循环、血压与脑自动调节之间的相互作用。方法招募20例健康成年受试者,分别完成4组实验任务:直立倾斜任务、大腿袖带加压任务、主动站立任务和蹲立任务,以引发脑部毛细血流和血压的同步变化。采用漫射相关光谱测量脑... 目的探究脑部血流微循环、血压与脑自动调节之间的相互作用。方法招募20例健康成年受试者,分别完成4组实验任务:直立倾斜任务、大腿袖带加压任务、主动站立任务和蹲立任务,以引发脑部毛细血流和血压的同步变化。采用漫射相关光谱测量脑血流,利用指尖描记血压技术实时记录血压,并通过取整算法匹配两者数据频率,以确保数据处理一致性。此外,设定反应时间、反应变化率、积分等指标,定量评估血流与血压的动态变化。结果主动站立任务中,血压与血流呈现显著强正相关(r=0.65,P=0.036),而其他任务相关性均不显著;所有任务中血压调节速度均快于血流,且差异有统计学意义(P<0.05),其中,大腿袖带加压任务差异最显著(t=8.926,P<0.001);积分分析显示,大腿袖带加压(r=0.55,P=0.016)和主动站立任务(r=0.45,P=0.022)存在显著正相关。这些发现提示血压调节系统具有更快的响应特性。结论本研究通过多任务范式分析了血压与脑部血流的关系,可为量化脑血流自动调节提供实验依据,为未来对脑血流自动调节机制的量化研究提供先验性的参考。 展开更多

关键词 脑部微血流 血压 脑血流自动调节 漫射相关光谱 N阶线性算法 深层组织

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融合显微动态成像与漫射相关光谱的血流多尺度评估方法

7

作者 吴旭升 王珺琪 +3 位作者 徐舒宁 孙王玮 桂志国 尚禹 《生物医学工程研究》 2025年第5期303-310,共8页

为提高漫射相关光谱(DCS)在医学中的精准应用,本研究结合显微镜下红细胞运动成像与DCS测量,探究了微观红细胞运动参数与宏观血流参数之间的联系。首先,通过高速显微成像与DCS对羊血样本进行系统分析;然后,使用显微镜连续成像和图像帧间... 为提高漫射相关光谱(DCS)在医学中的精准应用,本研究结合显微镜下红细胞运动成像与DCS测量,探究了微观红细胞运动参数与宏观血流参数之间的联系。首先,通过高速显微成像与DCS对羊血样本进行系统分析;然后,使用显微镜连续成像和图像帧间相关性分析获得红细胞运动参数,测定红细胞的均方位移(MSD)和扩散系数;最后,利用DCS测量组织血流指数(BFI)。结果表明,在不同稀释水平的羊血样本实验中,随着稀释水平提高,羊血中红细胞的扩散系数升高,同时DCS测定的BFI呈增长趋势,说明红细胞运动自由度和扩散系数得到了明显增强。其中,在中等稀释水平下,红细胞扩散系数与DCS测定值的BFI呈明显正相关性(最大r=0.63,P<0.001)。该方法可为认识微循环障碍与缺血性脑卒中、心血管疾病及肿瘤微环境中的作用机理提供实验依据。 展开更多

关键词 漫射相关光谱 红细胞 扩散系数 图像帧间相关性 血流指数

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一种基于多特征融合的低剂量CT去噪方法

8

作者 付学敬 桂志国 李志媛 《测试技术学报》 2025年第4期406-414,共9页

深度学习已在低剂量CT(Low-Dose CT, LDCT)去噪领域取得了广泛应用,为了在深度学习训练过程中平衡LDCT图像降噪和纹理细节之间的关系,提出了一种基于多特征提取和注意力机制的LDCT去噪模型。该模型包含3条支路,第1条支路是浅层边缘特征... 深度学习已在低剂量CT(Low-Dose CT, LDCT)去噪领域取得了广泛应用,为了在深度学习训练过程中平衡LDCT图像降噪和纹理细节之间的关系,提出了一种基于多特征提取和注意力机制的LDCT去噪模型。该模型包含3条支路,第1条支路是浅层边缘特征提取支路,可以对输入的LDCT图像进行充分的预训练;第2条支路利用交叉卷积来探索LDCT图像中更多的边缘细节信息;第3条支路利用可训练的Sobel和正常剂量CT边缘标签来进一步加强对LDCT图像边缘细节的表现。最后,利用注意力机制实现多特征融合模块。在美国医学物理学协会(AAPM)公开数据集上的实验结果表明,与现有方法相比,新模型处理的AAPM数据集CT图像峰值信噪比为33.637 6,结构相似性为0.916 9,证明了该方法可以有效去除噪声和伪影,同时有效地保留了CT图像的结构信息。 展开更多

关键词 低剂量CT去噪 特征提取 边缘提取 注意力机制 交叉卷积 多特征融合

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结合Tikhonov正则化方法的近红外漫射光血流成像技术 被引量：6

9

作者 张晓娟 徐金荣 +4 位作者 桂志国 白馨 左佳 刘祎 尚禹 《中国医疗设备》 2018年第12期26-30,共5页

近红外漫射相关光谱与断层成像(DCS/DCT)是一类实现生物组织血流测量和成像的较新技术,其中图像重建方法与血流成像的质量密切相关。目前常用的解析表达式和有限元方法存在局限性,影响了血流重建图像的精确性和稳定性。本文根据一种新型... 近红外漫射相关光谱与断层成像(DCS/DCT)是一类实现生物组织血流测量和成像的较新技术,其中图像重建方法与血流成像的质量密切相关。目前常用的解析表达式和有限元方法存在局限性,影响了血流重建图像的精确性和稳定性。本文根据一种新型的N-阶线性算法,并结合Tikhonov正则化方法提出了DCT的血流重建技术(称为Tikhonov-DCT技术)。在本技术中,通过光子在组织中的蒙特卡罗仿真,被测组织的几何形态和内部特征得到了充分的利用。此外,Tikhonov正则化很大程度地改善了图像重建问题的病态性,提高了成像的精确性和稳定性。在真实头部模型进行的仿真结果表明,利用Tikhonov-DCT重建的异常组织血流数值和位置准确,边缘保持较好。本技术有潜力用于优化光学传感器位置和数量,以及应用于各种生理及临床中的血流成像中。 展开更多

关键词 血流成像 N-阶线性算法 TIKHONOV正则化 漫射相关层析成像 蒙特卡罗仿真 图像重建

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基于正则化的混合准则放疗规划模型的改进

10

作者 郭彩萍 舒华忠 +1 位作者 桂志国 张鹏程 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2017年第1期23-28,共6页

针对调强放射治疗中基于等效均匀剂量线性目标函数的物理生物混合准则模型的不足,利用正则化理论构造了最大函数的平滑和凸正则化函数,改进了基于等效均匀剂量线性目标函数的混合准则放疗规划模型,解决了原模型限制优化算法寻优能力和... 针对调强放射治疗中基于等效均匀剂量线性目标函数的物理生物混合准则模型的不足,利用正则化理论构造了最大函数的平滑和凸正则化函数,改进了基于等效均匀剂量线性目标函数的混合准则放疗规划模型,解决了原模型限制优化算法寻优能力和难以确定梯度算法步长的问题。实验证明,该方法可以在保证相似靶区剂量覆盖特性的前提下,更好地保护危及器官,提高了放疗计划质量。 展开更多

关键词 调强放疗 等效均匀剂量 混合准则 正则化

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基于深度学习的低剂量CT成像算法研究进展 被引量：8

11

作者 韩泽芳 上官宏 +4 位作者 张雄 韩兴隆 桂志国 崔学英 张鹏程 《CT理论与应用研究（中英文）》 2022年第1期117-134,共18页

计算机断层扫描成像(CT)技术具有成像速度快分辨率高的优点,广泛应用于医学临床诊断中。然而,提高剂量辐射会引发人体组织器官受损,降低剂量又会造成成像质量严重下降。为解决上述矛盾,在确保成像质量满足临床诊断需求的条件下,研究如... 计算机断层扫描成像(CT)技术具有成像速度快分辨率高的优点,广泛应用于医学临床诊断中。然而,提高剂量辐射会引发人体组织器官受损,降低剂量又会造成成像质量严重下降。为解决上述矛盾,在确保成像质量满足临床诊断需求的条件下,研究如何最大程度地降低X射线辐射对人体造成的伤害,已成为低剂量CT成像技术的研究热点。近年来,在人工智能领域深度学习方法快速发展,已广泛应用于图像处理、模式识别、信号处理等领域。与此同时,大数据驱动下的深度学习方法在LDCT成像领域的应用也有了长足的发展。本文从CT成像的过程、低剂量CT噪声建模以及成像算法的设计3方面,介绍近年来国内外低剂量CT成像算法的发展,尤其对深度学习领域的成像算法进行阐述与分析,并对LDCT图像成像领域未来的发展进行展望。 展开更多

关键词 深度学习 低剂量CT 伪影抑制 噪声建模

原文传递

超声驻波悬浮特性仿真研究 被引量：6

12

作者 凌浩 尚禹 +2 位作者 桂志国 刘祎 丁婷 《测试技术学报》 2020年第4期311-315,共5页

为了研究驻波悬浮器参数对声悬浮能力大小的影响,使用多物理场有限元仿真软件COMSOL Multiphysics,对驻波声场进行仿真.通过改变谐振腔长度来影响驻波形成条件,得出驻波声压随谐振腔长度的变化关系;在特定超声频率及振幅下,通过控制超... 为了研究驻波悬浮器参数对声悬浮能力大小的影响,使用多物理场有限元仿真软件COMSOL Multiphysics,对驻波声场进行仿真.通过改变谐振腔长度来影响驻波形成条件,得出驻波声压随谐振腔长度的变化关系;在特定超声频率及振幅下,通过控制超声换能器及反射面的尺寸,得到声压随悬浮器尺寸改变的曲线,从而获得最佳悬浮效果所需的模型参数;使用粒子追踪模块,仿真粒子在声场中的悬浮情况,并以可视化方式展示结果,反映出粒子悬浮位置与声压分布的关系. 展开更多

关键词 驻波 声悬浮 超声 有限元 声辐射力

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基于VGG网络与深层字典的低剂量CT图像去噪算法 被引量：4

13

作者 周博超 韩雨男 +2 位作者 桂志国 李郁峰 张权 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期191-196,205,共7页

低剂量计算机断层扫描(LDCT)能够有效降低X射线辐射对人体健康造成的危害,已广泛应用于医学临床诊断。针对LDCT图像中存在大量的斑点噪声和条形伪影的问题,提出一种结合改进的VGG网络和深层字典的图像去噪算法,以弥补深层字典去噪能力... 低剂量计算机断层扫描(LDCT)能够有效降低X射线辐射对人体健康造成的危害,已广泛应用于医学临床诊断。针对LDCT图像中存在大量的斑点噪声和条形伪影的问题,提出一种结合改进的VGG网络和深层字典的图像去噪算法,以弥补深层字典去噪能力的不足。在深层字典学习到第一层字典原子和稀疏矩阵后,通过改进的VGG网络将字典原子区分为信息原子和噪声原子,同时将稀疏矩阵中噪声原子所对应的元素设置为零,降低噪声原子对图像去噪效果的影响。实验结果表明,与K-SVD算法、正则化K-SVD算法和深层字典学习算法相比,该算法的峰值信噪比和结构相似性指数平均提高了1.4 dB和0.03,能够有效抑制LDCT图像噪声和伪影,且保留较多的边缘和细节信息。 展开更多

关键词 低剂量计算机断层扫描 K-奇异值分解算法 VGG网络 深层字典 图像去噪

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Faster＿RCNN用于工业火花塞图像焊缝缺陷检测 被引量：7

14

作者 田珠 桂志国 +2 位作者 张鹏程 赵瑞祥 娄润东 《测试技术学报》 2020年第1期34-40,共7页

工业火花塞图像数据量大,焊缝宽度小且肉眼不易分辨.传统火花塞焊缝图像缺陷检测依赖人工手动完成,任务繁琐,个人经验占比大,检测标准不一,导致图像检测结果有误差.针对上述情况,对工业X射线火花塞焊缝图像进行了深入研究,提出了一种基... 工业火花塞图像数据量大,焊缝宽度小且肉眼不易分辨.传统火花塞焊缝图像缺陷检测依赖人工手动完成,任务繁琐,个人经验占比大,检测标准不一,导致图像检测结果有误差.针对上述情况,对工业X射线火花塞焊缝图像进行了深入研究,提出了一种基于快速区域卷积神经网络(Faster_RCNN)的目标检测方法对焊缝图像精确定位并提取.由于火花塞焊缝是直线,利用图论方法对焊缝进行直线检测,之后提取出焊缝,校正倾斜焊缝直线并计算出其高度,最后加入焊缝判断系统,筛选出不合格的火花塞图像.实验结果表明,工业X射线焊缝缺陷检测准确率高于93%,误判漏判率低,有效缩短检测时间,提高工业检测效率,对实际工业火花塞智能检测有重要意义. 展开更多

关键词 焊缝图像 缺陷检测 快速区域卷积神经网络 深度学习 火花塞

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基于全变分正则项展开的迭代去噪网络 被引量：2

15

作者 侯瑞峰 张鹏程 +4 位作者 张丽媛 桂志国 刘祎 张浩文 王书斌 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2024年第3期916-921,共6页

针对神经网络训练存在解释能力差以及不稳定问题,提出一种基于CP(Chambolle-Pock)算法求解的全变分(TV)正则项展开去噪网络(CPTV-Net),用于解决低剂量计算机断层扫描(LDCT)图像去噪问题。首先,向L1正则项模型引入TV约束项,以保留图像的... 针对神经网络训练存在解释能力差以及不稳定问题,提出一种基于CP(Chambolle-Pock)算法求解的全变分(TV)正则项展开去噪网络(CPTV-Net),用于解决低剂量计算机断层扫描(LDCT)图像去噪问题。首先,向L1正则项模型引入TV约束项,以保留图像的结构信息;其次,采用CP算法对去噪模型进行求解并得出具体迭代步骤,保证算法的收敛性;最后,借助浅层卷积神经网络学习线性操作的原始对偶变量迭代公式,用神经网络计算模型的解,并通过收集网络参数优化合并数据。在模拟和真实LDCT数据集上的实验结果表明,与残差编码器-解码器卷积神经网络(REDCNN)、TED-Net(Transformer Encoder-decoder Dilation Network)等五种先进的去噪方法相比,CPTV-Net具有较优的峰值信噪比(PSNR)、结构相似度(SSIM)和视觉信息保真度(VIF)评估值,能生成去噪效果明显和细节保留最为完整的LDCT图像。 展开更多

关键词 计算机断层扫描 模型驱动 原始对偶算法 卷积神经网络 图像去噪

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基于局部边缘保持滤波器多尺度分解的工业射线图像增强 被引量：2

16

作者 白强 桂志国 +2 位作者 刘祎 张鹏程 侯宏花 《国外电子测量技术》 北大核心 2022年第9期32-39,共8页

在利用X射线检测复杂构造工件时,由于工件薄厚不均,会出现某些区域过曝光或欠曝光而导致细节丢失的情况。针对这一问题,提出了一种基于局部边缘保持滤波(LEP)的多尺度分解增强算法。首先,原始高动态图像经过对数化后通过LEP滤波器得到... 在利用X射线检测复杂构造工件时,由于工件薄厚不均,会出现某些区域过曝光或欠曝光而导致细节丢失的情况。针对这一问题,提出了一种基于局部边缘保持滤波(LEP)的多尺度分解增强算法。首先,原始高动态图像经过对数化后通过LEP滤波器得到基本层,将对数化后的图像与基本层做差得到表示小梯度的细节层;然后将滤波半径逐步增大的LEP滤波器对基本层进行多次迭代滤波后做差得到多个细节层,对得到的多个细节层进行S型曲线映射后融合;最后将结果与原始高动态图像线性压缩后进行gamma变换然后归一化的结构层相加,得到的图像通过对比度受限的自适应直方图均衡化(CLAHE)的处理,便得到了背景与工件对比度很高且细节清晰的低动态范围图像。实验结果表明,提出的方法对复杂构建的工件具有明显的增强效果,并且算法效率很高。 展开更多

关键词 X射线图像 边缘保持滤波器 多尺度分解 CLAHE

原文传递

基于近红外漫射光技术的脑血流断层成像研究 被引量：6

17

作者 郝丽芳 邸文奇 +3 位作者 高国雅 张晓娟 桂志国 尚禹 《中国医疗设备》 2023年第3期33-38,共6页

目的脑部微血管血流动力学参数对于很多疾病的诊断和评估具有重要意义,为实现人体脑部微血管血流无创、低成本的空间影像重建,研发近红外漫射光相关断层成像(Near-Infrared Diffuse Light Correlation Tomography,DCT)技术,用于组织血... 目的脑部微血管血流动力学参数对于很多疾病的诊断和评估具有重要意义,为实现人体脑部微血管血流无创、低成本的空间影像重建,研发近红外漫射光相关断层成像(Near-Infrared Diffuse Light Correlation Tomography,DCT)技术,用于组织血流的三维成像。方法采用Bregman-TV算法求解DCT中待重构的病态方程组,选取10名健康受试者进行头上位倾斜(Head-Up-Tilting,HUT)脑部血流成像实验,诱发受试者脑部血流发生变化,分析受试者在平躺以及倾斜至70°两种状态下的脑血流变化。结果HUT实验结果表明,受试者在平躺时脑部血流较大,当倾斜床向上倾斜至70°状态时,受试者血流影像显示其脑部血流降低,实验结果与理论相符。结论本研究中的DCT系统可以将患者的脑部血流状况直观、快速地呈现给医生,具有较高的临床应用价值。 展开更多

关键词 近红外漫射光相关断层成像 脑部微血管 血流动力学参数 Bregman-TV算法

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诱发生理状态下的脑血流动力学的无创光学评估 被引量：5

18

作者 刘彩彩 凌浩 +4 位作者 冯士杰 左佳 桂志国 丁婷 尚禹 《中国医疗设备》 2020年第2期36-39,共4页

许多脑部疾病影响人体自我调节能力,可以通过测量脑部血流(Cerebral Blood Flow,CBF)来评估脑自我调节能力。本研究中利用课题组自行开发的近红外光相关谱血流仪来无创检测CBF,同时使用无创连续血压仪来检测人体的平均动脉压(Mean Arter... 许多脑部疾病影响人体自我调节能力,可以通过测量脑部血流(Cerebral Blood Flow,CBF)来评估脑自我调节能力。本研究中利用课题组自行开发的近红外光相关谱血流仪来无创检测CBF,同时使用无创连续血压仪来检测人体的平均动脉压(Mean Arterial Pressure,MAP)。10名健康受试者参加了本研究,我们设计70°头上位倾斜试验来诱发血流动力学的变化,并测量了CBF与MAP的动态关系。使用功率谱分析,我们观察到MAP和CBF数据中约0.1 Hz的人体自发性低频振荡,并且在头上位倾斜试验过程中,MAP和CBF的相关性为78%。本研究提供了脑部自我调节能力的评估方法,对于今后的脑功能评估和疾病诊断具有重要意义。 展开更多

关键词 脑血流 无创光学评估 平均动脉压 近红外光相关谱 自发性低频振荡

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基于残差局部幂的分数阶各项异性扩散低剂量CT降噪算法 被引量：2

19

作者 焦枫媛 桂志国 +1 位作者 刘祎 韩意 《测试技术学报》 2021年第4期288-293,共6页

针对低剂量CT(Computed Tomography)图像中由于噪声影响而引起医学误诊的问题,提出了一种基于残差局部幂的分数阶各项异性扩散低剂量CT图像降噪算法.该方法将残差局部幂作为纹理检测算子加入分数阶各项异性扩散模型的扩散系数中,充分利... 针对低剂量CT(Computed Tomography)图像中由于噪声影响而引起医学误诊的问题,提出了一种基于残差局部幂的分数阶各项异性扩散低剂量CT图像降噪算法.该方法将残差局部幂作为纹理检测算子加入分数阶各项异性扩散模型的扩散系数中,充分利用了残差图像中纹理、细节和边缘信息,有效增强了分数阶各项异性扩散算法的降噪性能.Shepp-Logan和实际腹部医疗数据仿真实验结果表明,该算法在抑制噪声和保持图像纹理、细节和边缘方面均优于传统的低剂量CT降噪算法. 展开更多

关键词 低剂量CT 残差局部幂 分数阶微分 各项异性扩散 纹理保持

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基于图像配准的铸件内部缺陷检测技术 被引量：2

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作者 裴帅 桂志国 +1 位作者 刘祎 张鹏程 《无损检测》 CAS 2022年第11期16-21,共6页

针对已有铸件内部缺陷检测方法误差大的问题,提出了一种结合刚-弹性图像配准技术的铸件内部缺陷检测方法。首先使用刚性配准结合Demons弹性配准的方法实现待检铸件图像和模板图像空间位置上的配准,其次通过数字减影技术得到待检图像和... 针对已有铸件内部缺陷检测方法误差大的问题,提出了一种结合刚-弹性图像配准技术的铸件内部缺陷检测方法。首先使用刚性配准结合Demons弹性配准的方法实现待检铸件图像和模板图像空间位置上的配准,其次通过数字减影技术得到待检图像和模板图像的减影图像,然后对减影图像使用阈值分割的方法去除配准误差造成的虚假缺陷,最后确定缺陷在待检缺陷图像中的位置并进行标注。试验结果表明,该方法可以精确实现图像配准并准确检测出待检图像的缺陷。 展开更多

关键词 图像配准 缺陷检测 相位相关 弹性变换

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