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图像的亚像素化技术研究
图像匹配在近几十年来一直是人们研究的热点和难点,它是在变换空间中寻找一种或多种变换,使来自不同时间、不同传感器或者不同视角的同一场景的两幅或多幅图像在空间上一致,目前已经应用于许多领域.尤其是多普勒图和医学图像则需要更精确的配准,对于图像处理的许多工作,如运动分析、视频压缩、图像增强和立体视觉同样需要高精度的匹配,即达到亚像素级.本文对图像的亚像素化问题进行研究.
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基于地理信息系统的中药材生态适宜性定量化研究
目的:中药材品质与其生长环境密切相关.为应用数学模型对中药材产地适宜性进行定量化研究,需要对影响中药材生长的生态因子和气候数据的插值进行研究.方法:首先从生态学和统计分析角度研究对影响中药材生长的生态指标的判断标准,以及如何计算所选择的生态因子适宜范围值和每个生态因子的权重值.其次,由于气象要素是中药材适宜区分析的基础数据,同时气象要素的空间分布与地形环境密切相关,为此研究基于DEM的多元线性回归插值方法以使得插值结果大程度接近于真实值.结论:从数量化角度探讨了中药材产地适宜性的因子体系选择和插值问题,并针对其中存在的关键问题进行研究.
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基于平面插值的快速光线投射算法
插值算法是光线投射法中基本的计算方法,计算量很大,直接影响成像速度.传统的三元线性插值比较费时,许多人对其进行改进.本文提出一种平面插值算法,可以明显地提高成像速度并且图像质量仍可以接受.
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医学图像插值方法对比
在医学图像的显示、处理和分析中,常常需要将图像进行插值处理.本文在PC机上实现Sinc插值、近点插值、线性插值、三次插值、B样条近似以及拉格朗日多项式插值等Scene based方法,并将其应用于医学图像处理插值的三个主要领域,然后用相关系数、均方差、差异点比例、相对时间等统计量对各种方法进行了评估比较.为了便于观察使用图像相减方法对插值引入的误差进行了显示.结果说明三次多项式插值和Sinc cos插值可以获得较好的插值效果,在使用较小的插值算子时,可考虑使用2×2的Cubic插值来代替目前常用的线性插值.
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基于薄板样条的医学图像弹性配准
非刚体配准是神经外科和放疗计划设计中的一个关键问题.使用薄板样条方法,利用两个对应标志点集对眼底、脑等多种医学图像进行弹性配准.其中,弹性插值法是将两个点集绝对对齐,常会出现严重的局部畸变;而弹性近似法充分考虑了整体平滑性的要求,对定位有误差的标志点约束的图像配准更为优越.实验结果表明,使用上述两种方法获得了很好的配准效果.
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一种乳腺钼靶X线图像的软拷贝显示优化方法
数字乳腺钼靶X线图像比胶片乳腺X线图像能更有效地表现和检测乳腺病变,本研究提出了针对DICOM 格式乳腺钼靶X线图像的高效软拷贝显示方法.通过提取图像中的乳腺区域获得对初始窗口参数的准确估计,使乳腺组织在图像初始显示时就有比较好的对比度.利用乳腺区域分割结果,交互调窗操作时只更新乳腺区域内部像素的显示灰度,背景区域像素灰度保持不变;用整数运算和移位运算实现了多项式插值函数,优化了频繁调用的图像缩放操作.算法能显著提高乳腺钼靶X线图像软拷贝显示效率.
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FDK算法中一种新的插值方法
针对在FDK算法的反投影过程中,各个体素在探测器上投影分布的特点,本文提出一种新的插值方法.该方法根据体素投影的特点,采用在重建过程中,根据其在不同扫描角度下在各个探测器单元上的投影所占面积的加权和作为反投影值.实际实验结果表明,在FDK算法中这个新的插值方法比传统的插值方法(如:近邻插值,双线性插值)重建出来的图像边缘清晰,而且能更好地抑制噪声.
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发射计算机断层照相(ECT)的图像重建技术
本论文阐述的是断层重建技术在核医学领域的应用.通过投影滤波技术把病灶在二维空间的图像,扩展到三维空间,得到病人病灶纵深的"信息",使临床医生更好、更快的定位病灶和了解病情.
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由CT三维数据重建物体曲面剖面技术研究
用X-CT设备对被检测物体扫描后获得了一系列的二维图像,然后通过计算机图形图像学中的可视化技术从这些二维图像中重建出物体内部的三维结构.这正成为无损检测中一项重要的技术.而重建被检测物体的任意剖面的技术正是三维可视化技术的重要组成部分.本文在总结以前绘制物体任意剖面的众多方法基础上,对其中主要两种任意剖面方法进行深入探讨和比较研究,针对绘制曲面剖面的重采样困难,并结合基于体元的剖面直接生成方法的内在特点,在不影响剖面图像质量的前提下,提出了绘制曲面剖面的近似方法,而且使用数据预处理技术对其算法进行改进,大大提高了运算速度,达到实时绘制的要求.这改进的方法不仅能够绘制任意平面剖面,而且能够绘制包括球面等曲面剖面,因而它具有良好的扩展性和广阔的应用前景.
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单帧图像的超分辨率重建技术
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.
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高采样率下简单整系数工频陷波器的设计
目的 解决心电信号分析中高采样频率下工频窄带陷波器设计难题.方法 本文提出了一种基于零极点抵消和插值理论结合的带阻滤波器的设计方法,设计出滤波器系数为简单整系数,带宽可任意调整,而且可满足高采样率下工频陷波的要求.同时为了消除窄带滤波器的吉布思现象,本文吸取前人的经验,提出了在信号线性段采用平均滤波的方法消除吉布思现象.结果 该方法设计的滤波器能有效去除高采样频率下50 Hz工频干扰,且系数为整数,实现简单.结论 基于零极点抵消和插值理论结合的带阻滤波器,可以有效地解决高采样率下窄带工频陷波器的设计难题,滤除了工频干扰信号,同时大程度地保留了信号的有用成分,满足心电分析的要求.
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应用于医学图像可视化的一种新的法向量估计算法
目的法向量估计算法是三维可视化中的一个关键环节.常用的法向量算法采用差分法与插值函数相结合计算数据场中任意点的法向量.方法本文介绍的法向量计算方法用二次多项式拟合体数据场,采用小二乘法,通过求解线性方程组确定多项式系数,进而计算法向量.利用方程系数矩阵的对称性,可以简化求解过程.结果通过对各种算法的准确性与处理时间的比较,表明该方法能明显提高重建图像的质量同时并没有增加计算复杂度.结论该方法适用于大部分数据场特别是医学图像数据场的法向量估计.
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一种高效的光线投射体绘制优化算法
目的 针对传统光线投射体绘制算法绘制速度慢,绘制图像有木纹效应的问题,提出一种高效的光线投射体绘制优化算法,消除绘制图像的木纹效应,同时提高体绘制的速度.方法 采用预积分分类方法避免采样频率对传递函数的依赖,消除光线投射体绘制产生的木纹效应,利用平行线切割投射光线的数学特性实现高效的插值方法,提高体绘制的速度.利用图像的均方误差MSE和峰值信噪比PSNR评价图像的质量.结果 本文的优化算法不但能够消除图像的木纹效应,而且使体绘制速度提高2.4倍以上.结论 本文的光线投射体绘制优化算法能抑制图像的木纹效应,得到高质量图像,并且提高体绘制的速度.
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图像测量中的亚像素定位方法对比
特征定位主要应用于医疗器械的制造及检测等领域.为了提高定位精度,针对不同的特征应采用不同的定位方法.采用基于矩的方法和曲线插值法在理论及实验上均达到了亚像素精度级,获得了不同算法对特征定位影响.实验结果展示了上述方法的不同效果,并得出在圆心定位与半径测量方面不同方法的精度情况.结论为:曲线插值方法宜用于圆心定位,矩方法宜用于半径测量.
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CT图像金属伪影校正算法研究现状
计算机断层成像(CT)技术已经广泛应用于临床诊断,它的高分辨率人体解剖信息对很多疾病的诊断提供了很大的帮助.然而,在患者体内有金属植入物的情况下,CT图像中往往伴随着大量黑色带状或明亮的放射条纹状伪影,统称为金属伪影.金属伪影使临床疾病诊断变得不再可靠,在放射治疗中也会给剂量分布的计算带来误差.消除CT图像中金属伪影的研究具有重要意义,对目前主要的金属伪影消除算法进行了总结和讨论.
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基于主成分分析和插值的复方丹参方佳药效配比研究
[目的]采用主成分分析和插值相结合的虚拟筛选方法探索复方丹参佳药效配比.[方法]采用主成分分析对复方丹参方中丹参-三七不同配比的药效建立综合评价模型,在已知配比的药效值基础上进行插值寻找佳药效配比.[结果]采用所建立模型计算得到丹参-三七配比为16∶9时具佳药效,药效值为2.3424.[结论]采用主成分分析建立复方丹参药效的综合评价模型的方法适用于确定中药复方丹参的佳药效配比.
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含有重度缺失的多维时间序列补缺方法及其在环境监测中的应用
目的探讨解决环境污染监测资料中含有重度缺失的多维时间序列的补缺问题.方法构造带有ARMA误差的线性方程组模型对缺失值进行迭代估计,通过基于带有输入序列的AR(1)模型的模拟研究和基于CO等环境监测数据的应用研究,与其他常用的3种补缺方法,即多元线性回归、单个ARIMA模型和3次样条插值法相比较,分析各方法的优劣.有关计算用SAS统计软件编程实现.结果带有ARMA误差的线性方程组模型方法明显优于其他3种方法.结论本研究提供的方法适合解决含有重度缺失的多维时间序列补缺问题,可以在环境监测领域应用.
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基于ITK和VTK方法的超声血管图像三维重建
医学图像三维重建是利用二维图像序列重建出三维模型,提供直观的视觉信息,供医务工作者参考.大多数重建都是利用CT图像序列进行重建,对超声图像的重建研究很少.文章首先介绍ITK(Insight Segmentation and Registration Toolkit)和VTK(The Visualization Toolkit),接着利用ITK和VTK进行了超声图像的三维重建,后给出了实验结果,重建结果表明,利用ITK、VTK和改进的Herman插值法,超声血管图像可以获得很好的重建效果.
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体视见方法研究
目的研究三维成像的新方法,为无创伤地再现人体器官内部结构及病灶提供一个新的途径.方法采用体素成像技术.结果用该方法实现了头部CT二维图像的三维体素成像.结论基于体素的体视见方法在体视化客观事物内部方面具有传统面成像技术所无法比拟的优越性.
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数字插值波束形成器在医学超声成像中的应用
在医学超声成像系统中,数字波束形成器是影响其性能及硬件复杂度的关键部分,它要求A/D采样率大大高于奈奎斯特频率以满足延时精度的要求.报告采用数字插值波束形成器,通过插零、滤波的方法实现精延时.结果表明.数字插值波束形成器大大降低了A/D转换电路的复杂度.
