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多尺度X射线透视人体自动融合拼接
在X射线成像中,由于探测器尺寸限制,对于大尺寸部化扪摄时需要多次分段拍摄,为了自动将这些影像无缝地拼接在一起,提出了多尺度的自动融合拼接算法.首先对输入影像进行低通滤波预处理以尽量减少噪声带来的不利影响,然后通过智能人体部位判断.对于不同部位采用提取不同特征区域,并对其进行了针对性的增强处理,然后进行多尺度山粗到精的平移估计,后通过灰度分析,在全局进行补偿灰度差,在重叠区进行灰度融合,实现列缝拼接.实验及临床应用表明此拼接算法快速可靠,拼接图像质量良好.
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基于单尺度Retinex的可控手指 静脉图像拼接算法
本文针对小型化图像采集模块所采集的两幅同源且具有重叠部分的手指静脉图像,提出一种基于单尺度Retinex的可控手指静脉图像拼接算法.通过改进的单尺度Retinex算法对手指静脉图像进行增强,采用SIFT算法提取增强后的两幅手指静脉图像特征点,使用欧式距离作为相似性度量工具对特征点进行粗匹配,用RANSAC算法估算图像间的单应矩阵,同时结合本文的透视变换图像轮廓顶点的约束条件控制图像拼接结果 ,后采用像素加权平均融合算法实现手指静脉图像的无缝拼接.实验结果 表明,该图像拼接算法拼接可控,视觉效果良好,适用于手指静脉图像拼接.
关键词： 手指静脉识别 图像拼接 尺度不变特征转换 图像增强 单尺度Retinex -
GE Signa HDxt 3.0T 磁共振全脊柱成像技术及临床应用研究
目的：分析 GE Signa HDxt 3.0T 磁共振全脊柱成像技术的临床应用效果。方法对32例有脊柱病变患者进行全脊柱扫描成像，利用 MRI 图像分析病情。结果全部病例均显示完整的全段脊柱，清楚显示椎体、椎管、脊髓及周围韧带等结构。13例椎间盘突出，7例脊柱外伤，5例黄韧带肥厚，4例脊髓空洞症，2例脊柱结核，1例脊髓肿瘤。结论 GE Signa HDxt 3.0T 磁共振全脊柱成像技术可以显示全段脊柱、脊髓影像，对查找病变部位和准确定位有重要的作用，临床应用范围广泛。
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宽景成像技术
1简介宽景成像,又称超宽视野成像技术、全景超声成像(PanoramicImaging)、拓宽视野成像(Extended Field of View Ultrasound)、 SieScape Image、 FreeStyle extended Imaging、Wide-View Panoramic Imaging.宽景成像其含义是通过探头的移动获取一系列二维切面图像,然后利用计算机重建的方法,把这一系列二维图像拼接为一幅连续的切面图像.图1是正常超声图像和宽景超声图像的一幅比较图.
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基于改进尺度不变特征变换的手术室多视点图像拼接算法
目的 为了提高手术室环境下拼接后全景图像的主观质量,本文提出一种基于改进尺度不变特征变换(scale invariant feature transform,SIFT)的手术室多视点图像拼接算法.方法 基于SIFT特征点匹配算法,依据手术室采集设备为平行摄像机且获取的两视点高关注区域重叠较宽泛的特点,提出采用局部加权融合的拼接算法消除拼接重影,并在局部加权融合算法下,对参与图像空间变换的特征点在垂直方向增加约束,筛选出正确匹配特征点对以消除拼接折痕.结果 此算法解决了手术室拼接图像中手术衣的袖子、手术剪和手套的重影及治疗巾位置拼缝不对齐的问题,即消除了术野高关注度下的拼接重影及误匹配带来的拼接折痕,保证了两幅图像拼缝后的平滑过渡.结论 基于改进SIFT特征点匹配的算法获得了较好的主观手术画面的拼接质量.
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微创稳定系统治疗复杂性胫骨近端骨折29例临床分析
目的:探讨微创稳定系统(LISS)治疗复杂性胫骨近端骨折的临床效果.方法:2009年6月至2011年6月,采用LISS钢板内固定术治疗复杂性胫骨近端骨折29例,骨折AO分型B型7例、C型22例；其中合并股骨干骨折2例,合并胫骨远端1例.术后根据X线影像资料和Kolment疗效评定标准进行评价疗效.结果:随访29例,时间7月～16个月,平均6个月.复查X线片示骨折对位、对线佳,骨折均愈合,无钢板断裂和螺钉松动.Kolment疗效评定标准进行评价:优21例,良6例,可2例,差0例,优良率为93.1％.结论:应用LISS钢板内固定技术治疗复杂性胫骨近端骨折,具有功能恢复快、伤口小、出血少、感染少等优点；骨折固定可靠,骨折端和软组织血供干扰少,减少骨折不愈合或骨不连的发生；可早期进行膝、踝关节活动,功能恢复满意.因此,应用LISS治疗复杂性胫骨近端骨折安全、有效,值得临床进一步推广.
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大脑3D图谱揭示神经细胞芳容
《科技日报》报道，美国科学家已绘制出一幅超精细的老鼠大脑的3D图谱。该图谱由一系列高清图像拼接而成，单个神经细胞在纳米尺度下的特征清晰可见，且清晰度前所未有。科学家们希望借助这一图谱发现大脑细胞之间非同寻常的关联，并终理清躁郁症和抑郁症等神经疾病的发病机理。新的研究颠覆了一个存在很久的假设，即所谓的彼得规则--如果两个神经细胞彼此接近，那么它们很可能会形成突触，相互沟通。这个假设似乎合乎逻辑，但该研究的主要负责人、波士顿大学医学院助理教授纳拉亚南·卡斯瑟里表示，它其实是假的，至少在小鼠大脑的某个特定区域（一块从胡须接受感官信息的皮层）内是这样的。卡斯瑟里说：“大脑的复杂性远远超出我们的想象……两个神经元呆在一起很多时间并不意味着它们建立了连接，成年哺乳动物大脑内这个区域就是如此，而在大脑的其他部位、婴儿的大脑内，每个神经细胞或许会与其邻居相连。因此，我们也需要对其他大脑进行成像，从而弄清楚这一点。”在这项研究中，科学家们使用了新的成像系统包括硬件和软件，对数据进行分析。硬件名为自动化磁带收集超薄切片机（ATUM），由卡斯瑟里和哈佛大学的研究人员研制而成，已经取得了专利。它使用钻石刀将已染色并增塑的脑组织样品，切割成30 nm厚的切片，然后用电子显微镜收集和拍摄样品。名为VAST的软件程序则对数据进行分析，制造出在神经细胞单个突触尺度上的彩色图像。软件由该研究的合作者、哈佛大学的丹尼尔·伯格同麻省理工学院的科学家联合研制而成。就目前而言，这项新技术的成本很高，对数据存储的要求也很高，但研究人员希望能像基因测序技术一样，不断降低其成本，该研究结果发表在新一期的《细胞》杂志上。
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一种快速扩展视野超声成像方法研究
传统超声检查中由于探头宽度或发射波束角度的限制,会导致成像视野受限,使医生无法全面了解被成像部位组织的结构特征,而扩展视野成像方法可以很好的解决这一问题.本研究改进了现有的多模块匹配技术,以提高模块匹配过程中的抗噪能力;利用变步长搜索方法极大缩短了搜索过程;优化了求解变换矩阵和图像拼接过程,提出了一种更有效的权重系数评估方法,使算法更具鲁棒性和实用性.为了验证算法的有效性,首先利用该算法对体模扫描图像进行拼接实验研究,证明该算法在扩展视野成像上应用的可行性以及良好的拼接精度;然后通过对肌腱和甲状腺等组织超声图像的研究表明,该方法不仅具有良好的成像效果,而且运算量较小,有可能实现实时成像.
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眼底图像畸变的校正及多幅图像的特征点拼接算法
对于眼底图像,由于不在正视点取像造成的几何畸变和由于荧光素从血管壁渗漏等造成的灰度畸变,几乎是不可避免的.为临床诊断提供丰富信息的需要出发,进行多幅眼底图像的拼接是必要的.本文为此提出了几个新的处理方法,如基于大窗口的滤波灰度校正方法、基于透视投影原理的几何校正方法与基于小波子空间上的拼接算法,均具有效果好和耗时少的优点.
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医学显微图像自动拼接的方法研究
图像拼接技术能够很好地解决显微镜高倍镜下图像视野减小的问题.本研究针对医学显微图像的特点,提出了降低分辨率全图搜索算法,并具体讨论了拼接缝处理和图像显示等问题.实验证明,采用该算法人工参与少,客观性好,硬件依赖性小,速度快,能够得到满意的拼接结果.
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一种基于面结构特征的病理切片图像拼接算法
本研究是对"基于相关性的病理切片图像的配准算法"的一种改进算法,以面结构特征作为模板,采用求配准度的方法寻求图像匹配.算法的速度较快,稳定性更高,在实验中取得了更为满意的配准效果.
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一种基于线阵CCD成像的显微虚拟切片扫描系统
虚拟切片在数据存储、检索以及病理资料共享方面都显现出了常规切片所不具备的优势,正逐渐被病理医生所接受.本文基于线阵CCD相机和自动显微镜平台设计研发了一套虚拟切片扫描系统,这套系统能够实现:(1)自动对病理切片进行粗扫描;(2)定位病理关键区域;(3)对关键区域进行高倍物镜下的精扫描并拼接配准;(4)组织和管理图像数据并对其进行浏览.实验证明基于全自动显微镜平台和线阵CCD成像的显微虚拟切片扫描系统的可行性,该系统具有速度快、拼接处理数据量少等优点.
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基于互相关的显微医学图像配准
提出了一种有效的显微医学图像拼接方法,它通过在一张图中选取特征比较明显的区域作为基准图,然后在另一张图中利用图像相关性寻找匹配点,通过坐标变换把两张图拼接到一起.该方法是图像匹配在显微医学图像中的应用,解决了显微镜视野小、无法使人纵观全局的缺点,使其适应大目标图像数据测量和数据远程传输,从而达到远程会诊的要求;同时实现了基准图的自适应选取,匹配速度及结果达到了实用要求.
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基于全自动显微镜的图像新技术研究
针对显微图像分析、识别需要的全自动控制显微镜,研究开发其相应的图像处理算法.提出了能量谱自动聚焦评价函数算法、自适应选取基准图的图像拼接算法、改进Laplacian算子的多层聚焦图像叠合算法等.该算法模块已成功地应用于所开发的CMIAS显微医学图像分析系统中,取得了满意的应用效果.
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基于虚拟探测器的大视场CT成像
CT作为可以检测物体内部信息的一种成像方法在无损检测中发挥重要作用.越来越多的无损检测人员开始使用CT这种方式进行无损探伤和逆向工程的工作.由于有限的探测器大小,普通CT可以扫描的物体尺寸较小,这限制了CT的使用范围.本文分析了传统的大视场重建方法的特点和不足之处,提出了一种新型的锥束大视场CT重建方法.该方法对于CT重建来说提供了更大的视场.理论上,对于被检物体的大小没有限制.
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图像拼接软件在数字化摄影中的应用
脊柱畸形矫治和下肢人工关节置换需摄立位脊柱全长和下肢全长X线片.之前有三种解决方法:①常规胶片摄影法:由于常规胶片长为43 cm,只能采用分段摄片然后拼接,很难保证影像与实体一致~([1]);②特制长胶片一次曝光法:对设备要求高、操作复杂、影像密度不均匀、清晰度较差;③CR系统专用的全脊柱成像设备,将三个装有IP的暗盒呈上下重叠排列置于专用脊柱摄影架上进行摄影,其缺点是连接处上下密度不均、清晰度差,有时可见暗盒边框白色伪影.我院采用数字化摄影和图像拼接软件,完成351例全脊柱和全下肢图像拼接,报告如下.
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浅析大平板数字化X线多功能透视摄影系统在全身拼接成像中的应用
全脊柱、下肢摄影是诊断侧弯和畸形的重要检查方法，其测量数据的准确性对诊断和治疗有决定性的意义。虽然计算机X线摄影(computed radiography，CR)或直接数字X线摄影(digital radiography，DR)加入了全脊柱、全下肢图像拼接功能，但拼接图像都能看出拼接痕迹，并且因为投照入射点的不同，拼接处图像变形的问题无法根本解决。而岛津公司开发的大平板数字化X线多功能透视摄影系统（Sonialvision SafireⅡ）可实现一般数字胃肠机所没有的断层融合（tomos）以及全身拼接成像（slotscan）等全新的应用[1]。我院于2010年购进，结合这2年多的实践，对全脊柱摄影和全下肢摄影的应用比较多，现将体会报告如下。
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锥形束CT图像拼接技术的实现及其临床应用研究
目的 自主编写图像拼接软件"CBCT Pasting"实现kV锥形束CT(kV-CBCT)图像的无缝拼接,达到CBCT扫描宽度的拓展,实现CBCT评价肿瘤靶区及危及器官的完整性,为在CBCT图像上设计和评价放疗计划提供条件.方法 在计划CT图像空间分别制定两段CBCT扫描计划;在获得1套CBCT图像后手动平移治疗床,再次行CBCT拍摄以获取相邻分段的CBCT图像.将2段图像分别导入治疗计划系统,三维重建后分别与计划CT进行图像融合,通过对融合后骨性标志的分析来选取拼接层面.将2套CBCT图像依次导入"CBCT Pasting"进行拼接,通过体模验证拼接图像的几何学完整性.用同样方法实现10例胸部肿瘤患者自由呼吸状态下CBCT图像的拼接,经三维重建后评估患者肺体积并将其与计划CT中的相同参数进行比较.结果 无论体模还足人体,利用"CBCT Pasring"软件很容易实现分段CBCT的拼接.经拼接CBCT图像测定,体模外轮廓体积与计划CT测量结果相差0.26%(28.34cm3),体模两侧肺体积与计划CT测得结果分别相差1.87%(12.82cm3)和1.47%(10.07cm3).10例患者拼接后CBCT图像与计划CT图像全肺体积平均相差1.97%±0.42%[(64.53±26.07)cm3],左肺2.30%±0.78%[(33.32±17.03)cm3],右肺1.75%±0.2%[(31.21±12.51)cm3].结论 利用笔者编写的"CBCT Pasting"软件可实现相邻部位分段扫描所得CBCT图像的拼接,扩大了靶区及危及器官的观察范围,保证了以CBCT制定治疗计划剂量体积参数的完整性,有广泛的临床应用前景.
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基于拼接技术的医学X光片全景成像
目的提出一种基于特征检测、特征匹配、空间坐标变换和图像混合等4个步骤的图像拼接技术,用于脊椎和长骨等X线图像的自动且无需标尺的全景成像.方法通过Haar小波分解和Sobel算子检测图像特征点,使用归一化互相关和一致性条件来实现特征点之间的匹配,根据匹配的特征点信息估计仿射变换模型参数,后将重叠区域的像素通过加权求和实现合成.结果经开放式X线图像数据库和同济大学附属同济医院临床骨科X光图像数据的实验,结果显示对重叠面积在50%以上的X光图像,系统能够自动进行拼接.主观问卷调查中86.7%的被访者接收系统的拼接结果.结论该方法能够有效应用于连续X光片全景成像.
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全脊柱MRI在脊髓及椎体疾病诊断中的应用
目的 探讨全脊柱MRI技术诊断椎体及脊髓病变的临床应用价值,为临床诊断提供良好的影像资料.方法 采用美国GE公司Signa HDxt 3.0 T超导型MRI系统,专用8通道全脊柱相控阵线圈(CTL),自动移床和无缝拼接技术,对80例临床怀疑为脊柱及脊髓病变者进行全脊柱扫描成像,并对病变局部行高分辨率扫描.结果 80例患者均清楚、直观、完整地显示椎管内全段脊髓、全部脊椎及附件的连续全脊柱MRI图像;80例患者中,全脊柱MRI显示正常16例,脊柱病变42例,脊髓病变22例.结论 全脊柱MRI明显缩短了检查时间,减轻了患者痛苦,图像显示清楚、定位准确,解决了大范围脊柱成像的难题,为脊柱、脊髓多发性和弥漫性病变的诊断提供了可靠依据.
