简介:介绍了层析成像技术的图像重建算法,并从正向问题数学模型的简化和反向问题数学模型的映射结构的角度比较了各种算法的特点和优劣。研究表明:用本质是线性算法的各种变换方法重建图像存在严重失真,而卷积滤波的引入可以使变换方法的重建效果有所改善;基于导数搜索的迭代算法对初始值依赖性强、收敛速度慢并且容易陷入局部最优解;基于Fourier变换的方法具有本质的局限性;小波变换则可以同时刻画图像时域和频域的细节特征;有限元法通过重建对象像素的智能划分可以简化正问题的复杂性;而具有物理背景的蒙特卡罗法、模拟退火法、遗传算法、粒子滤波法及神经网络法更适合于复杂且非线性的图像重建;智能化、仿生化、并行化以及各种算法的融合是层析成像图像重建算法的发展趋势。
简介:为了避免成像物体在核磁共振成像(magneticresonanceimaging,MRI)系统实际操作中的旋转难题,现提出一种基于径向基函数(radialbasisfunction,RBF)神经网络和微分进化(differentialevolution,DE)思想的磁共振电阻抗成像(magneticresonanceelectricalimpedancetomography,MREIT)算法.该算法只利用单方向磁感应强度,首先RBF神经网络对肺部仿真模型可行域电阻值和仿真计算磁场强度与真实电磁场强度之间的不匹配目标函数建立非线性模型,其次用微分进化算法寻找最优解.通过在二维、三维肺部仿真模型的仿真实验研究.结果表明,该算法在允许的误差范围内可以有效地对病变的肺部组织进行阻抗图像重构,统计结果与基于微分进化思想的MREIT算法相比,明显缩短了计算复杂度与计算时间.
简介:一种基于Tchebichef离散正交多项式的称为Tchebichef矩函数具有在计算中采用完全的离散计算,因此可精确进行矩计算,在许多方面它有明显的优点。在推导出Tchebichef矩快速计算方法之后,通过图像重建实验证明了Tchebichef矩在图像处理中应用的有效性。
简介:摘要目的探讨螺旋CT骨关节图像重建的方法与技巧。方法随机选择72例骨骼病变患者,对其进行螺旋CT扫描,并将扫描的数据输入到院工作站。首先进行多平面重建(Multiplanarreconstruction,MPR)成像,使骨骼病变显示在矢状长轴断面和骨胳的冠状面上。接着,对比使用常规MPR、横断CT、多向调整MPR三种方法对72例骨骼病变的患者的长轴面显示的例数。再进行透明VR(Volumerendenhy)和非透明VR(Volumerendenhy)的重建,比较上述两种不同VR的重建方式对骨质内部、骨质表面、骨髓腔以及周围的血管软组织部分的显示评分。结果多向调整的MPR显示了全部72例骨骼病变患者的长轴面,其长轴面的显示率明显比MPR和横断CT要高。透明VR在显示患者骨质内部的密度方面要优于非透明VR,而非透明VR在显示周围软组织、骨髓腔方面比透明VR要好。结论螺旋CT多向调整的MPR在每幅骨骼图像上都最大程度地显示了骨骼正常和病变组织在密度和解剖形态方面的差别,而VR重建可以用立体的解剖形态呈现出患者骨骼及周围软组织的结构,操作既简单又实用,受到医师和患者的青睐。
简介:目的寻求一种基于CT断层图像快速且精确地建立全股骨三维有限元模型的方法,并应用有限元分析其力学特性以评价建模方法的优势。方法在Mimics中直接读取符合Dicom3.0标准的股骨原始CT数据,经阂值设定、区域增长及形态学操作等生成股骨初始3D模型,后期结合有限元软件ANSYS生成最终的三维有限元网格模型.然后在ANSYS中分别对应用Mimics得到的模型和统一弹性模量的模型加载200N的垂直载荷,比较两者应力分布的异同。结果获得的股骨有限元模型共含有143780个节点和99650个四面体单元,其弹性模量与CT值(密度)相关分布,取值范围在6.01~15.59GPa之间。与统一弹性模量的模型相比较,应用Mimics得到的模型其应力呈现离散性分布。结论应用Mimics可以建立更符合股骨机械结构和力学性质的三维有限元模型,同时缩短了建模时间,据此模型得到的股骨力学特性分析结果更为可信,以辅助指导临床应用。
简介:本文通过仿真实验研究了单帧低分辨率图像的超分辨率重建技术。首先,阐述了用于单帧超分辨率重建的插值法、IBP法和POCS法,然后通过matlab7.0仿真程序验证了双三次插值法、双线性插值法、POCS法和IBP法,并根据仿真实验的结果分析这些方法重建效果的好坏。实验结果表明,实验结果证明,双线性插值方法的重建结果要优于双三次插值的重建结果;IBP的重建效果要优于POCS方法;对于IBP和POCS来说,2种方法都能获得较好的重建结果,并且用于图像的帧数越多,重建的效果越好;此外,客观评价方法与主观评价方法有时不能获得相同的评价结果,但在多数情况下,客观评价方法都能取得与主观评价方法一致的结果。