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基于片相似性和最大似然期望最大化的低剂量CT重建算法被引量：1: 2014年; 针对低剂量计算机断层成像(CT)重建的图像产生严重退化的问题,提出一种基于片相似性各项异性扩散和最大似然期望最大化(MLEM)的低剂量CT重建算法。首先,采用基本的MLEM算法对低剂量投影数据进行重建;然后,由于片相似性在降噪的同时,也能较好地保持图像的边缘和细节信息的特点,对重建后的图像使用基于非局部理论思想的片相似性降噪方法处理;最后,由于低剂量投影数据还存在脉冲噪声点,使用中值滤波对图像进行处理。采用Sheep-Logan体模作为实验模型进行低剂量CT图像重建的仿真,与BI-MART、BI-MLEM、基于方差的ELEM和基于结构相似性的MLEM算法进行了对比。实验结果表明,所提算法的信噪比(SNR)高达10.216308 dB,与对比算法相比,视觉效果更优,且有更小的归一化均方误差(NMSE)、均方绝对误差(MAE)和归一化均方距离(NMSD)。所提算法重建出来的图像能在光滑去噪的同时有效地保持图像的细节和边缘信息,既能有效地保持弱梯度和纹理,又不存在各项异性扩散存在的明显阶梯效应。; 张芳张权崔学英董婵婵刘祎刘俞辰孙未雅桂志国; 关键词：图像重建中值滤波

低剂量CT图像的自适应广义总变分降噪算法被引量：5: 2016年; 针对低剂量计算机断层扫描(CT)重建图像时出现明显条形伪影的现象,提出一种自适应广义总变分(ATGV)降噪算法。该算法考虑了传统广义总变分(TGV)算法在降噪时模糊图像边缘信息的缺点,把可以有效区分图像平滑区和细节区的直觉模糊熵应用到传统TGV中,对图像的不同区域进行不同强度的去噪,从而达到保护图像细节的效果。该算法首先采用滤波反投影(FBP)算法得到低剂量CT重建图像;然后利用基于直觉模糊熵的边缘指示函数对传统TGV模型进行改进;最后用改进后的模型对重建图像进行降噪处理。采用Shepp-Logan模型和数字胸腔模型(thorax phantom)仿真低剂量CT重建图像来验证算法的有效性。实验结果表明,所提算法的归一化均方距离(NMSD)和归一化平均绝对距离(NAAD)均比总变分(TV)降噪算法和广义总变分(TGV)降噪算法小,且可分别获得26.90 d B和44.58 d B的峰值信噪比(PSNR)。该算法在去除条形伪影的同时可以较好地保持图像的边缘和细节信息。; 何琳张权上官宏张芳张鹏程刘祎孙未雅桂志国; 关键词：直觉模糊熵总变分

基于相关系数和双向扩散结合的优质正电子发射断层重建算法: 2014年; 在正电子发射断层成像(PET)中,传统迭代算法会造成重建图像细节信息丢失或目标边界模糊。为了解决上述问题,提出一种基于相关系数和双向扩散结合的优质中值先验(MP)重建算法。首先,引入特征因子相关系数来表征图像局部灰度统计信息,构造出结合相关系数的双向扩散模型;其次,考虑到双向模型对背景和边缘区别处理的优点,将新模型应用到中值先验分布的最大后验重建算法中,形成基于双向扩散的中值先验重建算法。实验结果表明,该算法在去除噪声的同时能够较好地保持图像中的目标边界信息,信噪比(SNR)和均方误差(RMSE)的变化也能直观体现重建图像质量的提高。; 上官宏刘祎张权桂志国; 关键词：正电子发射断层成像

基于局部梯度和复杂度的反锐化掩膜法被引量：11: 2014年; 分析了反锐化掩膜法的增强问题,针对传统算法的噪声敏感,易在强边缘处过冲,且对灰度变化较小的微弱细节锐度不足的缺陷,提出了一种改进的基于灰度变化强度和频率的自适应图像增强算法。利用非线性形态学重构滤波器获得模糊化图像。打破了传统算法中仅依赖图像灰度变化强度定义权重函数的思想。对于图像灰度剧变区和级别丰富区,根据局部梯度和局部复杂度共同组建新的增益函数,动态调整图像边缘和微小细节部分的权值,提升细节特征的表现力。实验结果表明,该算法能更好地利用图像的相关信息,比传统算法能更有效地锐化细节,保持较高的清晰度,且能抑制图像背景噪声放大,避免边缘过冲。; 刘艳莉桂志国张权郝慧艳; 关键词：局部复杂度

基于差分曲率的各项异性扩散图像降噪算法: 针对图像去噪过程中存在边缘保持与噪声抑制之间的矛盾,本文提出一种改进的各项异性扩散图像降噪算法。算法将差分曲率引入各项异性扩散方程中,构造新的扩散系数函数。新的扩散系数函数可以较好的区分图像的边缘和平坦区域以及噪声,使算...; 董婵婵张权郝慧艳张芳刘祎孙未雅桂志国; 关键词：图像去噪; 文献传递

基于局部复杂度和粗糙度的形态学空间锐化法: 2014年; 传统锐化算法对灰度突变的强边缘响应强烈,对噪声敏感,易产生过冲效应,且对灰度变化较小的微弱细节锐度不足,为此提出一种新的图像锐化算法.利用顺序形态变换的相关性质和概念,构造了一种局部加权均值滤波器,克服了传统线性滤波在平滑图像的细节和噪声时,一些重要边缘也被平滑而易产生过冲的问题;同时针对图像灰度剧变区和级别丰富区,应用图像局部粗糙度和复杂度自适应调节增益函数,有效地提升了图像中弱边缘和纹理细节的表现力.实验结果表明:该算法有效地避免了强边缘过冲现象,且在增强图像边缘和微弱细节的同时,保持了整体背景噪声与原图像一致,抑制了噪声的放大.; 薛英娟张权刘艳莉郝慧艳桂志国; 关键词：顺序形态变换局部复杂度

一种基于梯度信息的直接子野优化算法被引量：2: 2018年; 针对传统直接子野优化算法(DAO)收敛速度慢、易停滞、全局搜索能力低的缺点,本文提出一种基于梯度信息的直接子野优化方法(GDAO)。在GDAO中分别采用不同的优化方法对子野形状和子野权重进行迭代优化。首先为提高子野形状优化时每次搜索的有效性,对传统模拟退火算法(SA)进行了改进,将梯度信息融合在SA算法中。采用基于梯度的SA法确定子野形状,并在优化同时充分考虑多叶准直器(MLC)叶片间的约束条件,保证优化后的子野形状满足临床放射治疗的要求。之后再利用计算量少、迭代代价低、收敛快且稳定的梯度类具有求解大规模约束优化问题能力的带约束最小存储拟牛顿算法(L-BFGS-B)优化子野权重。实验结果表明,与传统SA算法相比,新算法计算时间减少了15.90%,同时得到的治疗方案靶区最低剂量提高了0.29%,最高剂量降低了0.45%;危及器官膀胱最高剂量降低了0.25%;危及器官直肠最高剂量降低了0.09%,说明在调强放射治疗(IMRT)中采用GDAO方法直接优化子野,可在短时间内得到满足临床要求并可直接实施照射的治疗方案,具有较好的临床实用价值。; 杨婕张鹏程张鹏程张丽媛; 关键词：模拟退火算法调强放射治疗

基于变指数各向异性扩散和非局部的最大似然期望最大低剂量CT重建算法被引量：3: 2014年; 针对低剂量计算机断层扫描(CT)重建图像发生严重衰退的问题,提出一种基于变指数和非局部的最大似然期望最大(MLEM)低剂量CT重建算法。该算法考虑了传统各向异性扩散中降噪不充分的缺点,把可以有效折中热传导和各向异性扩散(P-M)这两种模型的变指数,以及代替梯度检测边缘和细节的相似度函数运用到传统各向异性扩散中,从而达到所期望的效果。该算法在每次迭代中首先采用基本的MLEM算法对低剂量CT投影数据进行重建;然后利用基于非局部的相似性测度以及变指数和模糊数学的理论对各向异性扩散的扩散函数进行改进,用改进后的各向异性扩散对重建图像进行降噪;最后使用中值滤波对图像进行处理从而消除脉冲噪声点。实验结果表明,所提出算法的均方绝对误差、归一化均方距离均比有序子集惩罚最小二乘(OS-PLS)、有序子集惩罚最大似然一步迟疑(OS-PML-OSL)、基于传统P-M、基于方差的算法小,获得了高达10.52的信噪比。该算法重建出的图像可以在有效消除噪声的同时较好地保持图像的边缘和细节信息。; 张芳崔学英张权董婵婵刘祎孙未雅白云蛟桂志国; 关键词：计算机断层扫描非局部图像重建各向异性扩散

基于特征本体的文本流主题演化被引量：3: 2015年; 针对网络大数据时代文本流的主题演化研究大多基于经典概率主题模型,以词袋假设为前提导致主题的语义缺失问题和批处理问题,提出一种在线增量的基于特征本体的主题演化算法。首先,基于词共现和通用本体库Word Net构建特征本体,用特征本体对文本流主题进行建模;其次,提出一种文本流主题矩阵构建算法,实现在线增量主题演化分析;最后,依据该矩阵提出文本流主题本体演化图构建算法,利用特征本体的子图相似度计算主题相似度,从而获得文本流中主题随时间的演化模式。在科技文献上的实验上,满意度同传统在线潜在狄利克雷分配模型(LDA)不相上下,但时间复杂度降低到O(n K+N)。所提出的方法引入了本体,加入了语义关系标注,可图形化展现主题的语义特征,并在此基础上在线增量地实现了主题演化图的构建,在语义解释性和主题可视化方面更具有优势。; 陈千桂志国郭鑫向阳; 关键词：主题建模词共现

基于小波收缩及变指数和片相似的最小二乘重建算法: 2015年; 在低剂量计算机断层扫描(Computed Tomography,CT)重建方法中,针对最小二乘重建算法收敛速度慢,由于噪声而导致图像退化的问题,提出一种结合小波收缩以及基于变指数和片相似的最小二乘重建算法.它结合了小波收缩和各向异性扩散的优点,在最小二乘重建算法的每次迭代中对图像进行离散平稳小波分解,在小波域的高频部分使用小波收缩方法,低频部分使用基于变指数和片相似性的各向异性扩散进行消噪,最后用中值滤波处理图像残留的脉冲噪声点,从而进一步优化图像.仿真实验结果表明,混合去噪算法可以有效地去除低剂量图像的噪声,且在保持图像边缘和细节方面效果较好,从而可获得高质量的图像.; 张芳李梦瑶崔学英孙未雅桂志国; 关键词：小波收缩各向异性扩散

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山西省国际科技合作计划(2013081035)

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