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基于snake模型的IVUS图像序列三维分割方法 被引量：4
1
作者 孙正 杨宇 《工程图学学报》 CSCD 北大核心 2011年第6期25-32,共8页
针对血管内超声(Intravascular Ultrasound,IVUS)图像序列中血管壁内外膜轮廓的提取问题,提出一种基于snake模型的三维并行分割方法。首先,对原始图像进行滤除噪声和抑制环晕伪像等预处理。然后,获取IVUS图像序列的四个纵向视图,并从中... 针对血管内超声(Intravascular Ultrasound,IVUS)图像序列中血管壁内外膜轮廓的提取问题,提出一种基于snake模型的三维并行分割方法。首先,对原始图像进行滤除噪声和抑制环晕伪像等预处理。然后,获取IVUS图像序列的四个纵向视图,并从中提取出内腔边界和中-外膜边界。通过将这些边界曲线映射到各帧IVUS图像中,得到横向视图中的初始轮廓。最后,将该初始轮廓作为snake模型的初始形状,通过使snake能量函数最小,模型不断变形,最终得到各帧IVUS图像中的内腔和中-外膜边界。该方法可实现对IVUS图像序列的并行分割,与二维串行分割方法相比,可大大提高处理效率。采用大量临床图像数据的实验结果证明该方法可自动、快速、可靠的完成IVUS图像序列的分割。 展开更多
关键词 计算机应用 图像分割 并行处理 血管内超声(ivus) SNAKE模型
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活动轮廓模型和Contourlet多分辨率分析分割血管内超声图像 被引量：20
2
作者 张麒 汪源源 +3 位作者 王威琪 马剑英 钱菊英 葛均波 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期2303-2311,共9页
针对传统图像分割方法中初始化和鲁棒性两个问题,研究了基于活动轮廓模型和Contourlet多分辨率分析分割血管内超声斑块图像的新方法。该方法运用Contourlet变换将原图像分解为多分辨率低通分量和多分辨率带通分量方向性子带。对低通分... 针对传统图像分割方法中初始化和鲁棒性两个问题,研究了基于活动轮廓模型和Contourlet多分辨率分析分割血管内超声斑块图像的新方法。该方法运用Contourlet变换将原图像分解为多分辨率低通分量和多分辨率带通分量方向性子带。对低通分量进行模板匹配,确定血管内腔边界和中-外膜边界的初始轮廓;对带通分量方向性子带进行扩散滤波,抑制噪声的同时尽可能保留有用边缘,并结合边界矢量场使轮廓演化得到最终分割结果,从而提高了分割算法的鲁棒性。对100幅仿真图像和120幅实际图像的分割结果表明,相对于传统活动轮廓模型,该方法分割实际图像的平均距离误差提高了3.04 pixel,面积差异百分比提高了6.30%。表明该方法能自动、精确地提取血管的两条边界。 展开更多
关键词 活动轮廓模型 CONTOURLET变换 多分辨率分析 血管内超声图像分割
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基于血管内超声图像自动识别易损斑块 被引量：8
3
作者 张麒 汪源源 +3 位作者 马剑英 钱菊英 施俊 严壮志 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期2507-2519,共13页
为克服手工判别动脉粥样硬化易损斑块耗时耗力、主观性强、重复性差等缺点,研究了基于血管内超声自动识别易损斑块的方法。首先将Contourlet变换与Snake模型相结合进行斑块的图像分割,提取内腔轮廓与外弹力膜。接着实现经典形态特征的... 为克服手工判别动脉粥样硬化易损斑块耗时耗力、主观性强、重复性差等缺点,研究了基于血管内超声自动识别易损斑块的方法。首先将Contourlet变换与Snake模型相结合进行斑块的图像分割,提取内腔轮廓与外弹力膜。接着实现经典形态特征的计算机自动提取,并提取纹理、弹性两类新特征以量化斑块属性,其中纹理特征包括一阶统计量和灰度共生矩阵特征,弹性特征的提取则基于非刚性图像配准。最后设计Fisher线性判别、支撑向量机、广义相关学习矢量量化3种分类器进行分类判决。对124例斑块(36例易损,88例非易损)的实验结果表明:20个形态特征、24个纹理特征和6个弹性特征在两类斑块间存在显著性差异(P<0.05);采用三类特征由支撑向量机进行分类时效果最好,在测试集上敏感性、特异性、准确率和约登指数分别达到91.7%、97.7%、96.7%和89.4%,表明利用血管内超声图像中斑块的三类特征能自动、准确地识别易损斑块。 展开更多
关键词 血管内超声 动脉粥样硬化易损斑块 特征提取 模式识别 图像分割
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应用血管内超声与X射线造影图像融合的血管三维重建 被引量：5
4
作者 孙正 《工程图学学报》 CSCD 北大核心 2010年第1期116-123,共8页
针对X射线血管造影和血管内超声各自显示血管形态的局限以及互补性问题,提出将两种数据进行融合,准确重建血管的方法。首先从在超声导管回撤路径起点拍摄的两个角度的造影图像对中提取出导管并进行三维重建。然后采用基于snake模型的半... 针对X射线血管造影和血管内超声各自显示血管形态的局限以及互补性问题,提出将两种数据进行融合,准确重建血管的方法。首先从在超声导管回撤路径起点拍摄的两个角度的造影图像对中提取出导管并进行三维重建。然后采用基于snake模型的半自动方法从各帧超声图像中提取出血管壁的内外膜边缘。最后,在Frenet-Serret标架中确定各相邻帧超声图像间的相对方位后,利用非迭代的统计优化方法确定各帧超声图像沿导管轴向的绝对方位,完成两种数据的融合。采用临床数据的实验结果验证了算法的可行性,并分析了可能存在的误差和计算成本。 展开更多
关键词 计算机应用 三维重建 图像融合 X射线血管造影 血管内超声
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血管内超声图像后处理综述 被引量：1
5
作者 孙正 《图学学报》 CSCD 北大核心 2015年第3期468-476,共9页
血管内超声显像是目前临床常用的诊断血管病变的介入影像手段,可在活体中观察血管壁和管腔的形态,以及斑块的形态和成分。采用数字图像处理技术,对血管内超声图像序列进行自动或半自动地处理和分析,对于血管病变的计算机辅助诊断和制定... 血管内超声显像是目前临床常用的诊断血管病变的介入影像手段,可在活体中观察血管壁和管腔的形态,以及斑块的形态和成分。采用数字图像处理技术,对血管内超声图像序列进行自动或半自动地处理和分析,对于血管病变的计算机辅助诊断和制定最佳诊疗方案具有重要意义。本文就近年来血管内超声图像计算机后处理的研究现状进行综述,包括图像分割和组织标定、运动伪影的抑制、血管的三维重建、血管形态和血流动力学参数的测量、组织定征显像及与其他影像的融合等,评价了目前的研究情况,并对未来的研究提出了展望。 展开更多
关键词 血管内超声 图像分割 运动伪影 三维重建 组织定征显像 图像融合
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血管内超声图像序列的边缘自动检测方法
6
作者 汪友生 张丽杰 +1 位作者 王志东 陈建新 《计算机工程》 CAS CSCD 2012年第20期200-203,208,共5页
针对具有强背景噪声及伪影干扰的血管内超声图像,提出一种自动提取血管壁内外膜边缘的新方法。利用图像序列的空间和时间相关性对噪声进行抑制,在GVF-Snake模型中引入调节因子和自适应法向外力,扩大边缘的捕捉范围,以提高活动轮廓对噪... 针对具有强背景噪声及伪影干扰的血管内超声图像,提出一种自动提取血管壁内外膜边缘的新方法。利用图像序列的空间和时间相关性对噪声进行抑制,在GVF-Snake模型中引入调节因子和自适应法向外力,扩大边缘的捕捉范围,以提高活动轮廓对噪声的鲁棒性和提高图像提取精度,同时利用三次B样条增强边缘平滑性,加快收敛速度。实验结果表明,该方法的检测准确性较高,运行时间较短。 展开更多
关键词 血管内超声图像 边缘检测 活动轮廓模型 梯度向量流 自适应外力 三次B样条
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一种高重复频率激发电路下的高速超声内窥成像系统
7
作者 张建辉 杨冠宇 +4 位作者 牛超君 龚小竞 舒承有 张帆 桂珍珍 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2021年第5期891-897,共7页
光学相干层析?血管内超声联合(Optical coherence tomography intravascular ultrasound,OCT?IVUS)成像技术能同时弥补光学相干涉成像的低成像深度与超声成像的低分辨率,能够较为全面地进行血管内的易损斑块识别,但受血管内超声(Intrava... 光学相干层析?血管内超声联合(Optical coherence tomography intravascular ultrasound,OCT?IVUS)成像技术能同时弥补光学相干涉成像的低成像深度与超声成像的低分辨率,能够较为全面地进行血管内的易损斑块识别,但受血管内超声(Intravascular ultrasound,IVUS)技术超声激发重复频率限制,OCT?IVUS成像难以在高帧率成像的同时获得高成像线数,从而影响显示分辨率。为提升IVUS成像速度,同时不降低图像显示的分辨率,尝试应用高重频超声激发技术的方法解决这一难题。本文设计了一种50 kHz的高重频超声激发电路,并在此设计基础上研制了一种50 f/s的高速超声内窥成像系统;进而对系统性能进行测试。激发电路高压脉冲测试以及信噪比(Signal noise ratio,SNR)测试结果表明:激发电路可用于25 MHz超声换能器的激发,具有较高的SNR;应用此激发电路所研制的超声内窥成像系统能够在不降低显示分辨率的前提下提高成像速度,该系统技术能有效检出易损斑块,促进OCT?IVUS的临床应用,对心血管疾病的早期发现、诊断和预防具有一定价值。 展开更多
关键词 超声成像 超声激发 高速成像 血管内超声成像 光学相干层析?血管内超声联合成像
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血管内超声图像序列关键帧的自动检索 被引量：2
8
作者 王立欣 孙正 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2015年第10期83-89,共7页
针对临床采集的血管内超声(Intravascular Ultrasound,IVUS)图像序列数据量巨大,由人工逐帧检查和分析非常繁琐且客观性差的问题,本文提出两种自动检索IVUS图像序列中关键帧的方法。其一是基于血管形态的方法:首先提取图像中的血管壁轮... 针对临床采集的血管内超声(Intravascular Ultrasound,IVUS)图像序列数据量巨大,由人工逐帧检查和分析非常繁琐且客观性差的问题,本文提出两种自动检索IVUS图像序列中关键帧的方法。其一是基于血管形态的方法:首先提取图像中的血管壁轮廓,并使用符号聚集近似(SAX)算法对轮廓包围区域的面积序列进行量化编码,进而计算出相邻两帧的血管横截面积序列之间的欧氏距离,提取出关键帧;其二是基于图像灰度直方图的方法,即通过计算图像灰度直方图之间的巴氏距离提取关键帧。利用临床采集的图像数据分别验证了两种方法的可行性,定量评价结果表明基于血管形态的方法压缩比高,有效降低了图像序列的冗余度,提取关键帧的准确性更高,代表性也更强,但其效率较灰度直方图的方法低。 展开更多
关键词 血管内超声 图像检索 关键帧 形态学 符号聚集近似(SAX) 灰度直方图
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序列血管内超声图像的管腔内膜自动分割算法 被引量：3
9
作者 汪友生 王雨婷 +1 位作者 夏章涛 叶红梅 《图学学报》 CSCD 北大核心 2019年第1期173-180,共8页
针对序列血管内超声(IVUS)图像相邻两帧具有很大相似性的特点,提出一种基于序列IVUS图像配准的自动提取管腔内膜的方法。首先利用形态学运算以及连通分量法提取初始帧的大致管腔内膜边缘,然后采用前景和背景像素的颜色直方图特征对相邻... 针对序列血管内超声(IVUS)图像相邻两帧具有很大相似性的特点,提出一种基于序列IVUS图像配准的自动提取管腔内膜的方法。首先利用形态学运算以及连通分量法提取初始帧的大致管腔内膜边缘,然后采用前景和背景像素的颜色直方图特征对相邻两帧图像进行建模并进行配准:利用巴氏系数度量相邻两帧图像之间的相似性,建立仿射变换模型,优化模型并计算模型参数,从而将轮廓相对准确地定位到管腔内膜附近;最后通过变分法、最速上升法使目标轮廓曲线准确地收敛到管腔内膜处。以经验医师提取的管腔内膜作为评价标准,分别与文献[17]和[4]相比,该方法的均方根误差分别平均减少了0.124和0.063,相对差异度上分别平均减少了0.51%和0.16%。实验结果证明,该方法可以准确地提取到序列IVUS图像的管腔内膜。 展开更多
关键词 血管内超声图像 图像分割 图像配准 仿射变换 管腔内膜
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