小波变换及其在医学图像处理中的应用

医学图像的好坏直接影响着医生对病情的诊断和治疗,因此利用数字图像处理等技术对医学图像进行有效的处理,已成为医学图像处理研究和开发的一大热点。小波变换是对傅里叶变换的继承和发展,在医学影像领域有着广泛的应用前景。本文介绍了二维离散小渡变换的一般形式,在图像分解与重构的基础上．系统地阐述了利用小小组变换的时频域特性与多分辨分析对医学图像进行去噪、增强以及边缘提取等深层次的处理,有效的改善图像质量。     

心音信号奇异点的小波分析方法

本文利用小波变换方法,提出以确定奇异点的位置以及幅值的变化对心音信号进行参数估计.通过PhysioBank数据库中的相关数据,运用Madab对正常心音和病理性心音信号进行小波变换分析,对奇异点做了检测.并与傅里叶变换结果作对比分析.通过对变换后的心音信号进行分析,研究结果表明:利用小波变换技术分析与处理心音信号是一种新的有效和实用的方法.可以为心音信号的分析或医学诊断提供有价值的信息.     

基于多小波的胃癌病理细胞图像边缘检测与分析

对胃癌细胞图像的多尺度小波变换边缘检测进行了研究,为医生运用现代信息理论的方法进行相关疾病诊断提供了一种新的思路和途径。提出了多尺度小波边缘检测的新方法,归纳了改善小波边缘检测效果的一些策略。实验结果表明,对于具有复杂纹理的医学病理细胞图像,采用传统的边缘检测方法会产生伪边缘和方向性误差,它影响了图像边缘检测的可信度;而运用小波变换的时频尺度特性和对奇异变化的优良检测性能,可得到无噪声污染的图像实际边缘。     

小波变换及滚球算法在单分子荧光能量共振转移图像分析中的应用（英文）

单分子荧光共振能量转移技术是通过检测单个分子内的荧光供体及受体间荧光能量转移的效率来研究分子构象的变化.要得到这些生物大分子的信息就需要对大量的单分子信号进行统计分析,人工分析这些信息,既费时费力又不具备客观性和可重复性,因此本文将小波变换及滚球算法应用到单分子荧光能量共振转移图像中对单分子信号进行统计分析.在保证准确检测到单分子信号的前提下,文章对滚球算法和小波变换算法处理图像后的线性进行了分析,结果表明,滚球算法和小波变换算法不但能够很好地去除单分子FRET图像的背景噪声,同时还能很好地保持单分子荧光信号的线性.最后本文还利用滚球算法处理单分子FRET图像及统计15 bp DNA的FRET效率的直方图,通过计算得到了15 bp DNA的FRET效率值.     

小波变换及滚球算法在单分子荧光能量共振转移图像分析中的应用

单分子荧光共振能量转移技术是通过检测单个分子内的荧光供体及受体间荧光能量转移的效率来研究分子构象的变化．要得到这些生物大分子的信息就需要对大量的单分子信号进行统计分析,人工分析这些信息,既费时费力又不具备客观性和可重复性,因此本文将小波变换及滚球算法应用到单分子荧光能量共振转移图像中对单分子信号进行统计分析．在保证准确检测到单分子信号的前提下,文章对滚球算法和小波变换算法处理图像后的线性进行了分析,结果表明,滚球算法和小波变换算法不但能够很好地去除单分子FRET图像的背景噪声,同时还能很好地保持单分子荧光信号的线性．最后本文还利用滚球算法处理单分子FRET图像及统计15 bp DNA的FRET效率的直方图,通过计算得到了15 bp DNA的FRET效率值．     

基于VTK的医学图像三维可视化系统

医学图像的三维可视化可以通过可视化工具包（VTK）提供的API实现。VTK是医学图像可视化的开法工具包,它把可视化的算法封装起来,利用简单的代码生成所需图形。基于VTK的医学图像三维可视化系统阐述了如何借助VTKAPI读入二维医学图像序列、操作二维图像、重建三维图像以及进行三维图像可视化的全套方案,为临床医生的诊断、治疗提供了有益的途径。     

基于小波变换的医学图像编码方法

高分辨率的医学图像具有很大的信息量,影响了整个数字化的远程医疗系统的实时性,因此必须在保证不丢失关键诊断信息的前提下,对医学图像进行必要的压缩。本文提出了在给定小波基下,基于二维小波分解和重构的快速压缩方法。该方法使用了向量量化技术并采用LBG算法设计码本。实验结果证明,采用该方法可获得较高的压缩比和符合诊断要求的压缩图像。     

利用神经网络构建超声多普勒栓子信号自动检测系统

对血液中栓子的早期检测有着重要的临床诊断意义。超声多普勒技术使栓子的无损检测成为可能,但是目前的检测尚依赖于医生的手动操作和临床经验,仍缺乏可靠的自动检测系统。本文基于小波包变换和主元分析提取对栓子敏感的特征参数,并利用神经网络构建超声多普勒栓子信号的自动检测系统。仿真研究和临床实验表明:该系统有效提高了栓子检测的准确性,有望应用于临床诊断。     

基于图像处理的血液细胞特征提取

利用数学形态学知识和图像处理方法,对缺铁性贫血的血液显微图像进行了分析,编制了相应的计算程序,对选取的区域内细胞的个数、半径和面积等重要参数进行了统计和处理,这对进一步研究细胞及其组织变化、医学临床诊断等问题,具有一定的指导意义。     

基于恒定空间分辨率离散序列小波变换的眼底血管造影图像拼接方法

将恒定空间分辨率离散序列小波变换（discrete sequence wavelet transform,DSWT)应用于眼底吲哚青绿血管造影（indocyanine green angiography,ICGA)图像的拼接,解决了传统基为2的DSWT会导致分解结果的空间分辨率下降的问题。提出对图像小波分解细节逼近和平滑逼近分别使用加权平均拼接和直接平均拼接进行处理的策略,以得到兼顾视觉效果和保真性的拼接结果。并且针对眼底图像背景光照不一致,提出在小波域进行处理的策略。实验结果表明拼接算法效果良好。     

医学图像融合技术的研究

利用图像融合技术,将不同模态的医学图像有机地结合在一起,可以充分利用各种医学图像的优点,为临床诊断和治疗提供帮助。本文主要介绍了医学图像融合技术的基本概念、发展情况、常用方法及面临的困难等,并对医学图像的研究前景作了预测。     

基于K-means聚类算法的叶螨图像分割与识别

【目的】叶螨(spider mite)是为害多种农作物的主要害虫,叶螨识别传统方法依靠肉眼,比较费时费力,为研究快速自动识别方法,引入计算机图像分析算法。【方法】该方法基于K-means聚类算法对田间作物上的叶螨图像进行分割与识别。【结果】对比传统RGB彩色分割方法,K-means聚类算法能够有效地对叶片上叶螨图像进行分割和识别。K-means聚类算法平均识别时间为3.56 s,平均识别准确率93.95%。识别时间 T 随图像总像素 Pi 的增加而增加。【结论】K-means聚类组合算法能够应用于叶螨图像分割与识别。     

昆虫图像分割方法及其应用

昆虫图像自动鉴定是一种快速鉴定昆虫的方法,图像分割则是其中关键步骤。通过搜集和整理国内外近年来针对昆虫图像的分割方法和研究,发现对昆虫图像分割的研究日趋增多。随着计算机图像技术的发展,昆虫图像分割方法吸收了许多图像分割领域中新兴的方法, 诸如采用水平集、边缘流以及结合形状、纹理、色彩等多种要素的智能分割(如JSEG方法)等。虽然大量的图像分割方法被引入到昆虫图像研究中,但是目前分割技术依然是阻碍昆虫图像广泛应用的关键。本文经过总结和分析,发现目前昆虫图像分割研究的往往在各自的测试集上有良好表现, 但是缺乏统一的评价标准, 因此很多方法在昆虫图像中应用难以推广。针对研究中的存在的这些问题,需建立良好的昆虫图像分割评价体系,本文建议通过建立统一的昆虫图像库以及对昆虫图像分割的评价方法深入研究,并且这些工作是当前昆虫图像分割研究亟待完善任务。     

Results of automatic image registration are dependent on initial manual registration

Measurement of static alignment of articulating joints is of clinical benefit and can be determined using image-based registration. We propose a method that could potentially improve the outcome of image-based registration by using initial manual registration. Magnetic resonance images of two wrist specimens were acquired in the relaxed position and during simulated grasp. Transformations were determined from voxel-based image registration between the two volumes. The volumes were manually aligned to match as closely as possible before auto-registration, from which standard transformations were obtained. Then, translation/rotation perturbations were applied to the manual registration to obtain altered initial positions, from which altered auto-registration transformations were obtained. Models of the radiolunate joint were also constructed from the images to simulate joint contact mechanics. We compared the sensitivity of transformations (translations and rotations) and contact mechanics to altering the initial registration condition from the defined standard. We observed that with increasing perturbation, transformation errors appeared to increase and values for contact force and contact area appeared to decrease. Based on these preliminary findings, it appears that the final registration outcome is sensitive to the initial registration.     

Detection of cracks in dried spaghetti using transmission images

Cracks are formed during the drying process of spaghetti production, which reduces its commercial value and quality; hence, it is very important to detect the cracks during the manufacturing process of dried spaghetti. However, the presence of mottles, originating from wheat bran, hinders automatic identification of cracks. In this study, we developed a simple method to detect the cracks induced in spaghetti using a digital camera. The cracks and mottles were distinguished by pixelating the transmission light image of the spaghetti and analyzing the image based on the geometric characteristics in the histogram consisting of all the pixels. The method was able to detect the cracks induced in the spaghetti with a rough surface, which was prepared via a bronze die using vacuum extrusion molding, as well as those induced in the spaghetti with a smooth surface, which was prepared using a Teflon die.     

Dream Imagery Becomes More Intense After 9/11/01

We examined a series of twenty dreams—the last ten dreams recorded before 9/11/01 and the first ten dreams recorded after 9/11/01—from each of sixteen individuals in the United States who regularly record all their dreams. Blind scoring using established scales demonstrated that dreams after 9/11/01 were characterized by more intense imagery, but were not longer nor more dreamlike, compared to data before 9/11/01. The dreams after 9/11/01 did not contain significantly more content related to the attacks. The results show that traumatic events such as the attacks of 9/11/01 have a detectable effect on dreams—specifically an increase in dream image intensity—in a population of dream recorders. Whether this finding can be generalized to the entire population is not clear from this preliminary study. The results of this study are consistent with previous findings that dream image intensity is related to emotional arousal.     

光声层析成像技术在骨坏死早期诊断中的应用

骨坏死是骨科临床常见的疾病,严重地影响人类健康及生存质量,临床研究表明骨坏死治疗效果取决该病的早期诊断．X线成像、计算机断层摄影(CT)及同位素骨扫描等一些传统的检查方法难以对骨坏死进行早期诊断,即使应用核磁共振成像(MRI)检测也存在很大的局限性,所以寻求一种简单易行、无创、价廉的早期诊断骨坏死的方法具有重要临床意义．光声层析成像是近年来发展起来的新技术,对哺乳动物组织可产生高对比、高分辨率影像．为探讨光声层析成像对骨坏死早期诊断的可行性,应用脉冲激光产生的光声成像技术对早期动物股骨头坏死模型及人股骨头坏死标本进行图像重建分析,实验结果显示,重建图像和股骨头坏死标本的部位、形状及尺寸完全吻合,成像系统空间分辨率为0.3 mm,表明光声层析成像技术有望成为一种有效的诊断早期骨坏死的新方法．     

鼻咽癌细胞双光子显微图像处理

鼻咽细胞的双光子显微图像中含有着丰富信息,借助计算机和图像处理算法可进行分析处理。图象分割是双光子显微图象处理中的一项重要技术,至今为止尚未形成一个最佳通用方法,也没有定义出双光子显微图象分割的统一标准。本文首先采用噪声干扰法进行去噪,采用低帽的变换等的数学形态学来增强鼻咽癌细胞图像,使细胞更加容易分辨,接着对几种经典边缘检测算法进行讨论比较,紧接着根据鼻咽双光子显微图像的实际特征,采取腐蚀算法求出鼻咽癌细胞边缘。然后进行区域生长定位细胞,并采用一些改进的判别分析算法和区域面积算法对鼻咽癌细胞进行阈值分割,获得较好结果。     

常用医学图像“局部显微镜”程序的研究

在医学临床和科学研究中,常常需要将图像的某个感兴趣区域(ROI)进行放大显示,以便清晰地观察图像的细节.为了实现这一目标,采用IDL语言(Interactive Data Language)编写了应用程序,从而实现了医学图像“局部显微镜”的功能.一系列实验表明:对于各种常用的医学图像类型(灰度图像、RGB图像、DICOM图像等),程序均能较好地实现放大显示的功能.此外,该程序还具有人机交互性强、可移植性高等优点.     

利用归一化互相关算法去除吸收强度涨落调制血管造影图像模糊

吸收强度涨落调制成像（AIFM）方法是基于血红细胞和背景组织对低相干光照明的吸收差异,通过在频域分离动态的血红细胞信号和静态的背景信号,实现对近透明活体生物样本全场无标记的光学血管造影成像. 但此成像方法需采集较长的原始图像序列,系统漂移或生物抖动会造成图像模糊,难以实现对某些特定区域的血管造影成像. 本文提出一种结合AIFM成像和归一化互相关算法的新方法来提升血管造影图像的质量：原始的图像序列被分成若干短时序列,每个短时序列先利用AIFM成像算法重构得到全场的血管造影图像;再利用归一化的互相关算法将所有的短时重构图像与第一帧重构图像相匹配,并融合得到最终的血管造影片. 我们以活体鸡蛋胚胎为样品,通过实验验证了利用短时归一化互相关AIFM成像方法,能够消除鸡胚胎心跳引起的图像模糊,从而获得高分辨率和信噪比的心血管造影片,对研究活体动物心脑血管疾病具有重要应用价值.