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合成孔径雷达图像去噪算法研究综述 被引量:13
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作者 刘帅奇 扈琪 +1 位作者 刘彤 赵杰 《兵器装备工程学报》 CAS 北大核心 2018年第12期106-112,252,共8页
针对合成孔径雷达(SAR)中存在的相干噪声问题,对该雷达图像去噪领域的主流算法进行了归纳和总结。首先介绍了SAR图像中相干斑噪声的模型,然后分别介绍了基于空域滤波的SAR图像去噪算法、基于变换域滤波的SAR图像去噪算法和基于深度学习... 针对合成孔径雷达(SAR)中存在的相干噪声问题,对该雷达图像去噪领域的主流算法进行了归纳和总结。首先介绍了SAR图像中相干斑噪声的模型,然后分别介绍了基于空域滤波的SAR图像去噪算法、基于变换域滤波的SAR图像去噪算法和基于深度学习的SAR图像去噪算法,最后对SAR图像去噪算法的发展趋势进行了展望。通过对当前流行去噪算法的分析,为针对SAR图像的去噪算法研究提供了思路。 展开更多
关键词 SAR图像去噪 空域滤波 变换域滤波 深度学习
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基于模糊熵聚类和改进粒子群的MRI脑图像分割研究
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作者 郑伟 姚纪智 +3 位作者 王洁 刘帅奇 张晓丹 马泽鹏 《激光杂志》 北大核心 2021年第1期98-103,共6页
现有医学图像生成过程中无法回避噪声的引入,而目前还未有较好的算法对高噪声的MRI医学图像进行分割,分割归属于聚类问题,聚类常用的方法是模糊聚类,但模糊聚类需要解决对噪声和初始化敏感的问题,提出了一种基于模糊熵聚类和粒子群优化... 现有医学图像生成过程中无法回避噪声的引入,而目前还未有较好的算法对高噪声的MRI医学图像进行分割,分割归属于聚类问题,聚类常用的方法是模糊聚类,但模糊聚类需要解决对噪声和初始化敏感的问题,提出了一种基于模糊熵聚类和粒子群优化算法的MRI脑图像分割算法。首先在模糊熵聚类算法的基础上进行改进,设计了一种利用邻域空间信息的核化模糊熵聚类的新目标函数,然后提出一种基于改进粒子群优化的新算法,最后通过最优化目标函数对MRI图像的白质、灰质和脑脊液进行分割。选取蒙特利尔神经学研究所数据库中的MRI脑图像,将所提出的算法与现有的几种聚类分割算法进行比较,仿真实验结果表明,所提出算法能够解决模糊聚类对噪声和初始化敏感的问题,实现了对高噪声MRI图像的精确分割。 展开更多
关键词 图像分割 脑MRI 模糊熵聚类 邻域空间信息 粒子群优化算法
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基于CNN的非下采样剪切波域多聚焦图像融合 被引量:10
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作者 刘帅奇 王洁 +3 位作者 安彦玲 李子奇 胡绍海 王文峰 《郑州大学学报(工学版)》 CAS 北大核心 2019年第4期36-41,共6页
结合非下采样剪切波变换的时频分离优良特性,提出了一种基于卷积神经网络(convolutional neural networks,CNN)的非下采样剪切波变换(non-subsampled shearlet transform,NSST)域图像融合算法.首先对源图像进行NSST分解,其次对分解的低... 结合非下采样剪切波变换的时频分离优良特性,提出了一种基于卷积神经网络(convolutional neural networks,CNN)的非下采样剪切波变换(non-subsampled shearlet transform,NSST)域图像融合算法.首先对源图像进行NSST分解,其次对分解的低频系数进行基于CNN的融合策略.最后对分解的高频系数进行基于向导滤波(guided filtering,GF)的改进加权的拉普拉斯能量和(improved weighted sum of Laplace energy,IWSML)模取大融合策略,然后将根据不同融合规则融合后的频率系数进行NSST反变化获取输出的清晰目标图像.实验结果表明,该方法不仅可以获得更利于人眼接受的视觉效果图,且有效地提高了融合图像的客观性能评价指标. 展开更多
关键词 图像融合 多聚焦图像融合 非下采样剪切波变换 卷积神经网络 向导滤波
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复剪切波变换域各向异性滤波DTI去噪 被引量:6
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作者 刘帅奇 李鹏飞 +2 位作者 安彦玲 赵传庆 耿鹏 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2019年第9期1915-1920,共6页
扩散张量成像(Diffusion tensor image,DTI)是测量大脑轴突纤维束完整性的一种新的磁共振成像方法,在揭示与衰老相关的神经退行性疾病的大脑变化方面起着重要作用,其不仅提供了常规核磁共振技术无法获得的图像对比度,而且实现了人体大... 扩散张量成像(Diffusion tensor image,DTI)是测量大脑轴突纤维束完整性的一种新的磁共振成像方法,在揭示与衰老相关的神经退行性疾病的大脑变化方面起着重要作用,其不仅提供了常规核磁共振技术无法获得的图像对比度,而且实现了人体大脑白质中独特信息的获取和神经元路径的3D可视化.然而在DTI成像过程中,由于受到外界噪声的污染,使得获取的图像产生伪像并且造成图像边缘模糊不清,给医学图像的后期处理带来了很大的局限性和挑战.为了减少噪声对DTI图像的影响,并且实现对DTI图像的边缘结构信息进行有效地保留,本文结合多尺度几何变换中的复剪切波变换,利用基于结构张量的各向异性滤波与黎曼框架,提出了一种新的DTI图像去噪算法.为了验证本文所提算法在DTI图像去噪方面的有效性,对模拟和真实DTI数据进行去噪实验,实验结果表明本文所提算法不仅有效地消除了DTI图像中的噪声,还可以更好地保留张量结构. 展开更多
关键词 DTI去噪 复剪切波变换 黎曼几何框架 各向异性滤波
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基于结构张量和各向异性平滑的DTI去噪 被引量:3
5
作者 刘帅奇 李鹏飞 +2 位作者 安彦玲 扈琪 赵杰 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2018年第9期1927-1931,共5页
扩散张量成像(Diffusion tensor image,DTI)是一种磁共振成像技术,可以提供白质纤维的走行等独特信息,且具有非侵入和不需要造影剂等优点,因此在理论研究和临床应用领域引起了极大的关注.然而在DTI成像过程中,由于受噪声的影响,导致获... 扩散张量成像(Diffusion tensor image,DTI)是一种磁共振成像技术,可以提供白质纤维的走行等独特信息,且具有非侵入和不需要造影剂等优点,因此在理论研究和临床应用领域引起了极大的关注.然而在DTI成像过程中,由于受噪声的影响,导致获得的图像边缘信息模糊不清,给病灶的识别带来了难度.为了减少噪声对DTI图像的影响并且有效地保留边缘结构信息,通过结合结构张量和各向异性平滑技术提出一种新型的DTI去噪方法.首先利用结构张量将DTI图像中的像素分成均匀平坦区域和边缘轮廓区域,然后在均匀区域内进行各向同性滤波,而在边缘轮廓区域进行各向异性平滑处理,从而得到去噪后的DTI图像.实验结果表明,基于结构张量和各向异性平滑的DTI去噪方法明显降低了噪声的影响,同时有效地保留了图像的边缘结构信息. 展开更多
关键词 DTI去噪 结构张量 各向异性平滑 边缘保持
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基于相似性验证与子块排序的NSST域SAR图像去噪 被引量:3
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作者 刘帅奇 扈琪 +3 位作者 李喆 安彦玲 李鹏飞 赵杰 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期744-751,共8页
为了改进传统的非局部变换域合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)图像去噪算法不考虑子块关系的缺点,结合相似性验证与子块排序提出一种新的非下采样剪切波(non-subsampled shearlet transform,NSST)域SAR图像去噪算法.构造NSST... 为了改进传统的非局部变换域合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)图像去噪算法不考虑子块关系的缺点,结合相似性验证与子块排序提出一种新的非下采样剪切波(non-subsampled shearlet transform,NSST)域SAR图像去噪算法.构造NSST域SAR图像相似块之间距离的密度分布;利用子块之间的相似性,去除相似性较低的子块;结合子块排序和最优一维滤波对SAR图像进行去噪.实验结果表明,与其他经典去噪算法相比,等效视数平均提升6.92,边缘保持指数更接近1,无参考质量评价指数平均降低2.51,能更好地保持图像边缘和纹理信息,改善图像的视觉效果. 展开更多
关键词 SAR图像去噪 非下采样剪切波变换 相似性验证 子块排序
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基于ShearLab 3D变换的3维PET/MRI图像融合 被引量:2
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作者 郑伟 李涵 +3 位作者 安晓林 刘帅奇 张晓丹 马泽鹏 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期86-92,共7页
为了解决阿尔茨海默病3维正电子发射断层成像(PET)与核磁共振成像(MRI)相同位置强度不同问题,同时保留MRI大脑皮质、脑回沟、海马体等的萎缩情况,首先将两幅源图像在统计参量图(SPM)中预处理,再利用3维剪切波系统(ShearLab 3D)最优表达... 为了解决阿尔茨海默病3维正电子发射断层成像(PET)与核磁共振成像(MRI)相同位置强度不同问题,同时保留MRI大脑皮质、脑回沟、海马体等的萎缩情况,首先将两幅源图像在统计参量图(SPM)中预处理,再利用3维剪切波系统(ShearLab 3D)最优表达高维数据的能力对图像分解,生成低高频子带,并以方差作为阈值将高频子带分为中高频子带。低频子带使用3维扩展的加权局部能量与改进拉普拉斯算子的加权和加权的融合规则,并引入锐化矩阵为权重参量,使融合图像边缘清晰;中频子带以绝对值为活动度量增强图像的边缘信息;高频子带以3个3维底层特征加权融合规则增强图像的细节特征。最后,利用ShearLab 3D逆变换获得PET/MRI图像。结果表明,ShearLab 3D变换的融合结果整体优于空域和小波变换;ShearLab 3D方法中将不同融合规则对比分析,该算法融合结果的平均梯度、空间频率、边缘强度、综合熵分别提高了11.09%,22.58%,152.68%,0.58%,解决了边缘模糊、细节不清晰的问题。该研究为PET/MRI图像融合提供了参考。 展开更多
关键词 图像处理 图像融合 PET/MRI ShearLab 3D软件 拉普拉斯算子的加权和
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基于非局部相似和低秩矩阵逼近的SAR图像去噪 被引量:2
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作者 赵杰 王配配 门国尊 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2017年第S1期183-187,共5页
针对合成孔径雷达图像(Synthetic Aperture Radar,SAR)受斑点噪声影响的问题,提出了一种改进的基于非局部相似和低秩矩阵逼近的SAR图像去噪方法。首先对SAR图像进行对数变换,将图像的相干乘性噪声转化为加性噪声,然后预估计图像的全局... 针对合成孔径雷达图像(Synthetic Aperture Radar,SAR)受斑点噪声影响的问题,提出了一种改进的基于非局部相似和低秩矩阵逼近的SAR图像去噪方法。首先对SAR图像进行对数变换,将图像的相干乘性噪声转化为加性噪声,然后预估计图像的全局噪声方差,利用非局部相似性引入一种新的基于欧氏距离和判定系数的联合块匹配方式,在低秩模型下采用改进残余噪声方差估计的加权核范数最小化算法(Weighted Nuclear Norm Minimization,WNNM)逼近低秩矩阵,最终实现SAR图像的噪声抑制。实验结果表明,该方法不仅使得峰值信噪比等客观指标有了明显的改善,而且更好地保存了图像的局部结构,并实现了良好的主观视觉效果。 展开更多
关键词 SAR图像去噪 联合块匹配 非局部相似性 加权核范数最小化
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女性阿尔茨海默病患者静息态功能磁共振图像FC分析 被引量:3
9
作者 郑伟 王轩 +1 位作者 刘敬 赵杰 《河北大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2018年第5期533-542,共10页
利用静息态功能磁共振对阿尔茨海默病(Alzheimer disease,AD)患者发病机制和病理过程的研究结果表明AD患者脑功能的改变早于脑结构的改变,女性患病率是男性的2倍.针对不同年龄段女性患者静息态功能磁共振成像(resting-state functional ... 利用静息态功能磁共振对阿尔茨海默病(Alzheimer disease,AD)患者发病机制和病理过程的研究结果表明AD患者脑功能的改变早于脑结构的改变,女性患病率是男性的2倍.针对不同年龄段女性患者静息态功能磁共振成像(resting-state functional magnetic resonance imaging,rs-fMRI),基于SPM(statistical parametric mapping,SPM)对图像进行时间上的时间层校正以消除时间差;空间上的头动校正、归一化、平滑等操作降低个体间差异.采用独立分量分析(independent component analysis,ICA)及聚类等方法进行盲源分离和稳定性分析,通过统计检验及组间对比研究女性患者各脑区之间的连接关系及其强弱,进而判断功能连接(functional connectivity,FC)差异,为女性AD患者临床前期诊断提供参考. 展开更多
关键词 阿尔茨海默病 静息态 功能磁共振成像 独立分量分析 功能连接
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基于非局部自适应字典的SAR图像迭代去噪算法 被引量:1
10
作者 庞姣 张世琪 刘帅奇 《河北大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2018年第3期309-314,共6页
为了更好地利用SAR图像携带的信息,相干斑噪声的抑制成为各国学者研究的热点之一.结合稀疏表示理论和图像的非局部自相似理论,提出了一种基于非局部块匹配与自适应字典的K-singular value decomposition(K-SVD)的synthetic aperture rad... 为了更好地利用SAR图像携带的信息,相干斑噪声的抑制成为各国学者研究的热点之一.结合稀疏表示理论和图像的非局部自相似理论,提出了一种基于非局部块匹配与自适应字典的K-singular value decomposition(K-SVD)的synthetic aperture radar(SAR)图像迭代去噪算法.首先,在每次迭代中,利用非局部块匹配算法对上一次迭代的结果进行匹配分组,然后对每组相似块进行自适应字典更新,并用图像块替换字典原子来提高字典训练的效率,最后通过K-SVD的迭代实现SAR图像的去噪效果.实验结果表明,该算法具有更好的去噪能力,能更好地保持图像的细节和纹理等有用信息. 展开更多
关键词 SAR图像去噪 相似块匹配 K-SVD 迭代去噪
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改进BIRCH算法的MRI脑图像分割 被引量:2
11
作者 郑伟 王洁 +1 位作者 郝钰蓉 马泽鹏 《激光杂志》 CAS 北大核心 2022年第1期184-191,共8页
针对现有磁共振常规扫描序列对于颅脑白质、灰质信号相近分辨不清,解剖病变欠佳,难以达到临床高精准诊断的需求,选用改进的BIRCH算法,首先将3维MRI体数据经过预处理,由灰度与梯度组成特征向量,然后利用Cophenet相关系数,确定最优参数—... 针对现有磁共振常规扫描序列对于颅脑白质、灰质信号相近分辨不清,解剖病变欠佳,难以达到临床高精准诊断的需求,选用改进的BIRCH算法,首先将3维MRI体数据经过预处理,由灰度与梯度组成特征向量,然后利用Cophenet相关系数,确定最优参数——分支因子B、阈值T,最后通过定义可调节线段L,改进原BIRCH算法仅将数据样本点到质心的平均距离作为半径R的局限性。仿真实验表明,提出的改进BIRCH算法,与已有BIRCH算法相比,聚类指标FMI值与RI值指数分别达到0.754 5与0.542 1,分别提升了2.79%与1.42%,并于其他聚类算法比较,所提算法性能表现仍为最优,脑WM、GM、CSF的组织分割精度Dice指数分别为0.939 4、0.834 2、0.853 1,Hausdorff距离分别为14.988 1、12.964 2、13.601 5,所提算法可为临床医学提供一定帮助。 展开更多
关键词 MRI图像分割 层次聚类 BIRCH算法 Cophenet相关系数
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AD-rfMRI图像的基于改进EDC的独立分量数目估计
12
作者 郑伟 王轩 +3 位作者 姚纪智 刘帅奇 张晓丹 马泽鹏 《河北大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2020年第3期315-321,共7页
阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)在老年人中的患病人数逐年升高,而静息态功能磁共振成像(rfMRI)功能连接变化是研究AD发病机制的重要手段.为了有效地提取静息态功能磁共振成像图像感兴趣区域并进行功能连接变化分析,需要分离... 阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)在老年人中的患病人数逐年升高,而静息态功能磁共振成像(rfMRI)功能连接变化是研究AD发病机制的重要手段.为了有效地提取静息态功能磁共振成像图像感兴趣区域并进行功能连接变化分析,需要分离独立分量.而独立分量的分离实现,必须预先估计需要分离的独立分量的数目.在独立分量数目估计方法中,信息理论准则中的有效检测准则(effective detection criteria,EDC)具有灵活的惩罚函数,估计结果鲁棒性高,但存在过估计问题,影响独立分量分离结果的准确性.本文将对数函数引入惩罚函数的第2种表示(EDC2)对其进行改进,并结合黄金分割法确定惩罚函数项的最优值,称为OIEDC2(optimizing and improving effective detection criteria).实验结果表明,OIEDC2与EDC2相比提升了独立分量数目估计的合理性和准确性. 展开更多
关键词 阿尔茨海默病 静息态功能磁共振成像 独立分量分析 有效检测准则
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