基于互信息量图像配准中目标函数局部极值的成因分析与克服 被引量：11

1

作者 刘哲星 江贵平 +2 位作者 张煜 谢小棉 李树祥 《中国生物医学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期503-507,共5页

图像的配准在医学临床科研、诊断等方面具有重要的应用。基于互信息量的全局图像配准方法具有自动化程度高、配准精度高等优点。但是 ,当平移距离为象素的整数倍时 ,插值算法会引入伪影 ,使目标函数产生局部极值 ,使得最优化搜索有时会... 图像的配准在医学临床科研、诊断等方面具有重要的应用。基于互信息量的全局图像配准方法具有自动化程度高、配准精度高等优点。但是 ,当平移距离为象素的整数倍时 ,插值算法会引入伪影 ,使目标函数产生局部极值 ,使得最优化搜索有时会终止于局部极值 ,得到错误的配准参数。本研究分析了这种插值伪影产生的原因 ,并提出了克服方法 ,经实验检验 ,该方法使目标函数进一步光滑 ,有效克服了插值伪影 ,保证了最优化搜索的准确性 ,提高了互信息量方法配准的成功率。 展开更多

关键词 图像配准 互信息量 插值伪影 局部极值 目标函数 医学诊断

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基于广义模糊吉伯斯随机场图像分割新算法 被引量：6

2

作者 林亚忠 陈武凡 +1 位作者 杨丰 冯衍秋 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第11期1464-1469,共6页

吉伯斯分布作为一种引入图像空间信息的先验模型已广泛运用于贝叶斯图像分割中 .然而 ,由于传统该模型只在确定类上有定义 ,而在模糊类上未曾涉及 ,使得在运用该模型对一些模糊图像或退化图像进行处理时 ,分割效果不理想 ,甚至无能为力 ... 吉伯斯分布作为一种引入图像空间信息的先验模型已广泛运用于贝叶斯图像分割中 .然而 ,由于传统该模型只在确定类上有定义 ,而在模糊类上未曾涉及 ,使得在运用该模型对一些模糊图像或退化图像进行处理时 ,分割效果不理想 ,甚至无能为力 .该文针对这些不足 ,从模型本身出发 ,在传统的吉伯斯随机场模型中引入模糊概念 ,并针对实际多值分割特点 ,提出一种高效、无监督的广义模糊算法 ,从而实现对多值图像的精确分割 .文中首先介绍一种二值的广义模糊吉伯斯随机场模型 ;然后将这种二值模型进行多值扩展 ,提出分段模糊与广义模糊吉伯斯两种实用的多值分割算法 ;最后将其运用于一系列医学图像分割 .实验表明 ,文中提出的广义模糊分割算法比基于传统随机场的算法有更好的图像分割能力 . 展开更多

关键词 图像处理 广义模糊集合 吉伯斯分布 模糊吉伯斯随机场 广义模糊分割 图像分割 计算机

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基于Gibbs随机场的有限混合模型改进与脑部MR图像的稳健分割 被引量：5

3

作者 冯衍秋 梁斌 +1 位作者 陈明 陈武凡 《中国生物医学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期193-198,共6页

有限混合 (FM )模型已经广泛地应用于图像分割 ,但是由于没有考虑空间信息 ,导致分割的结果对噪声很敏感 ,分割出的区域存在很多杂散的孤立点。本文在Gibbs随机场理论的指导下 ,将空间信息引入FM模型 ,提出了改进的脑部MR图像分割算法... 有限混合 (FM )模型已经广泛地应用于图像分割 ,但是由于没有考虑空间信息 ,导致分割的结果对噪声很敏感 ,分割出的区域存在很多杂散的孤立点。本文在Gibbs随机场理论的指导下 ,将空间信息引入FM模型 ,提出了改进的脑部MR图像分割算法。此外 ,由树形K平均聚类来估计初始参数 ,实现了全自动的图像分割。本研究进行了仿真MR图像和真实MR图像的分割实验 ,定量的数据分析表明 ,我们所提的改进算法对噪声不敏感 ,可以更精确地将脑部MR图像标记为灰质。 展开更多

关键词 有限混合模型 FM 期望最大化算法 EM GIBBS随机场 磁共振成象 MRI 图像分割

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基于混合金字塔吉布斯随机场模型的图像分割 被引量：6

4

作者 林亚忠 陈武凡 +1 位作者 杨丰 周寿军 《中国生物医学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期79-82,共4页

最大后验 (Maximumaposterior ,MAP)估计已被广泛应用于基于吉布斯随机场 (GibbsRandomFields,GRF)的贝叶斯图像分割中。然而迄今为止 ,严格意义上的MAP估计仍无法实现 ,近似的MAP分割也遇到如 :计算量极大和GRF模型参数无监督估计难等... 最大后验 (Maximumaposterior ,MAP)估计已被广泛应用于基于吉布斯随机场 (GibbsRandomFields,GRF)的贝叶斯图像分割中。然而迄今为止 ,严格意义上的MAP估计仍无法实现 ,近似的MAP分割也遇到如 :计算量极大和GRF模型参数无监督估计难等问题。因此 ,针对这些困难 ,通过利用混合金字塔结构 ,扩展了传统单分辨率意义上GRF模型 ,提出一种多分辨率的混合金字塔吉布斯模型 ,从而圆满地解决这些难题。实验表明 :提出的模型算法有很好的鲁棒性 ,且易于实现对图像快速、精确分割。 展开更多

关键词 混合金字塔结构 吉布斯随机场 多分辨率 图像分割

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MR图像刚性平移运动伪影的自动逆向迭代修正 被引量：9

5

作者 侯正松 江贵平 +1 位作者 王华峰 陈武凡 《中国生物医学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期353-358,共6页

在MR扫描过程中患者的自主或非自主运动使获得的采集数据的相位发生偏移,因而重建图像含有运动伪影,严重地影响临床诊断。由于平移和旋转是最基本的刚性运动,故几乎所有刚性运动都可由他们复合而成。本研究针对MR图像刚性平移运动伪影... 在MR扫描过程中患者的自主或非自主运动使获得的采集数据的相位发生偏移,因而重建图像含有运动伪影,严重地影响临床诊断。由于平移和旋转是最基本的刚性运动,故几乎所有刚性运动都可由他们复合而成。本研究针对MR图像刚性平移运动伪影提出了一个新的后处理方法:逆向迭代修正法(IIC)。通过逆向模拟患者的平移运动,逐次修正信号在K空间中已偏移的相位,然后根据最小熵约束准则,判断所模拟的逆向运动平移量是否等于患者的实际运动平移量,即修正到原来的位置。实验表明,应用本研究提出的逆向迭代修正算法,运动伪影能被修正到一个较为理想的状态。在修正后图像质量及计算耗时方面,优于其他算法。 展开更多

关键词 运动伪影 后处理 逆向迭代修正(IIC)

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基于模糊聚类优化的分形图像压缩快速算法 被引量：5

6

作者 袁静 冯前进 陈武凡 《计算机应用与软件》 CSCD 北大核心 2005年第5期13-15,80,共4页

本文针对经典分形压缩算法中编码时间过长的问题提出了一种改进算法。将陈武凡教授提出的模糊聚类优化(OptimalFuzzyClustering,OFC)方法改进并应用于对搜索空间的软分类,匹配时通过用类内搜索取代全局搜索,降低了编码时间。相同运算环... 本文针对经典分形压缩算法中编码时间过长的问题提出了一种改进算法。将陈武凡教授提出的模糊聚类优化(OptimalFuzzyClustering,OFC)方法改进并应用于对搜索空间的软分类,匹配时通过用类内搜索取代全局搜索,降低了编码时间。相同运算环境下的仿真实验结果表明,在不影响信噪比和压缩比的前提下,与经典分形压缩算法相比,OFC算法编码速度可提高大约5倍;同近期文献报道的基于小波系数硬分类(WaveletbasedBlockClassified,WBC)和基于经典LBG硬分类的快速分形压缩算法结果相比也均有明显的改善,这都证明了本文算法的优越性。 展开更多

关键词 聚类优化 分形图像压缩 快速算法 压缩算法 编码时间 Fuzzy Block 改进算法 搜索空间 方法改进 全局搜索 仿真实验 编码速度 小波系数 文献报道 快速分形 经典 分类 压缩比 信噪比 OFC 相比

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基于内嵌块优化等级树(EBOHT)算法的图像编码 被引量：7

7

作者 冯前进 陈武凡 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第11期1170-1174,共5页

该文提出一种图像编码的新算法（EBOHT）,该算法先将图像进行小波变换,然后按空间位置对应关系将小波系数分成若干块,每一块数据采用一种新等级树编码,比传统的SPITH方法增加了预测过程,进一步利用了相邻小波系树的相关性.块间进行基于... 该文提出一种图像编码的新算法（EBOHT）,该算法先将图像进行小波变换,然后按空间位置对应关系将小波系数分成若干块,每一块数据采用一种新等级树编码,比传统的SPITH方法增加了预测过程,进一步利用了相邻小波系树的相关性.块间进行基于率失真曲线的优化方法,使每一块图像有合理的比特分配.同时由于数据是分块编码的,因此该算法较SPITH有更好的容错能力,且易于实现感兴趣区（ROI）编码. 展开更多

关键词 零树 内嵌块优化等级树算法 图像编码 小波变换 图像处理

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利用逆向迭代法修正MRI图像中刚性运动伪影的研究 被引量：3

8

作者 周杰 侯正松 +1 位作者 温志波 陈武凡 《中国医学影像技术》 CSCD 2004年第10期1602-1606,共5页

目的　提出逆向迭代修正法 (IIC)和基于直方图的熵准则函数 ,消除MRI图像中刚性平移运动伪影。方法　利用该熵函数建立的准则 ,IIC方法通过两个连续的步骤来消除仿真运动伪影 :①在所有可能的运动方向上添加逆向相位差 ;②利用熵判断函... 目的　提出逆向迭代修正法 (IIC)和基于直方图的熵准则函数 ,消除MRI图像中刚性平移运动伪影。方法　利用该熵函数建立的准则 ,IIC方法通过两个连续的步骤来消除仿真运动伪影 :①在所有可能的运动方向上添加逆向相位差 ;②利用熵判断函数估计出实际的运动方向和位移 ,从而消除运动伪影。结果　为了检验方法的可行性 ,通过对模板和医学图像的仿真实验 ,验证了逆向迭代修正法 (IIC)和基于直方图的熵准则函数的有效性和精确性。结论　IIC方法能够有效消除MR图像刚性平移运动伪影。 展开更多

关键词 运动伪影 逆向迭代修正 磁共振成像 刚性运动

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CT图像特征的自动获取与检索新方法 被引量：3

9

作者 周杰 冯前进 +1 位作者 林亚忠 陈武凡 《第一军医大学学报》 CSCD 北大核心 2004年第5期579-581,共3页

目的自动获取CT图像特征,提出实现基于内容的CT图像数据库检索新方法。方法本研究针对CT医学图像,提出应用最大期望分割算法来获取其区域特征,并组合感兴趣区域的累积直方图特征、纹理和形状信息构成检索的特征向量,从而把图像表征为特... 目的自动获取CT图像特征,提出实现基于内容的CT图像数据库检索新方法。方法本研究针对CT医学图像,提出应用最大期望分割算法来获取其区域特征,并组合感兴趣区域的累积直方图特征、纹理和形状信息构成检索的特征向量,从而把图像表征为特征空间中的一个向量集合。结果当向数据库提交查询图像时,经过特征匹配,最终按相似度由大到小的顺序返回目标图像。结论实验结果表明,本研究提出的基于内容的CT图像检索方案在满足临床需求的同时,获得了较高的查询精度和效率。 展开更多

关键词 CT图像 自动获取 检索 累积直方图

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一种基于随机场模型的图像分割算法 被引量：1

10

作者 林亚忠 杨丰 +1 位作者 陈武凡 陈伟 《计算机应用与软件》 CSCD 北大核心 2003年第7期54-55,25,共3页

本文针对多纹理图像的自身特点及Gibbs参数估计难的问题 ,提出一种新颖有效的迭代分割算法 :“ML -MAP”法。实验表明 ,该算法在无需知道Gibbs参数和参数估计的情况下 。

关键词 图像分割算法 纹理图像 随机场模型 图像识别 参数估计 计算机

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基于模糊聚类优化的序列图像快速分形压缩 被引量：1

11

作者 梁斌 袁静 +1 位作者 冯前进 陈武凡 《第一军医大学学报》 CSCD 北大核心 2004年第2期133-138,共6页

针对传统序列图像分形压缩算法编码时间过长的问题,提出了一种基于模糊聚类优化(OFC)的快速算法,它是一种基于单帧的序列图像帧间分形压缩算法。首先使用LBG(Linde-Buzo-Gray)方法对序列图像组成的搜索空间样本集进行初始化,然后将OFC... 针对传统序列图像分形压缩算法编码时间过长的问题,提出了一种基于模糊聚类优化(OFC)的快速算法,它是一种基于单帧的序列图像帧间分形压缩算法。首先使用LBG(Linde-Buzo-Gray)方法对序列图像组成的搜索空间样本集进行初始化,然后将OFC方法应用于对样本集的软分类,匹配时通过用类内搜索取代全局搜索,将分形编码过程聚焦在最有效的局部范围内,从而减少了匹配次数,降低编码时间。由于OFC算法是一种软分类方法,样本集类别数的确定即最终聚类方案是取样本集所有可能的分割中对应于目标函数最小者的分割,所以它不但是基于全局最优的聚类方法,避免了基于局部最优LBG算法中的某些误判,而且有效抑制了传统硬分类方法中类别数需预先指定的人为干扰因素,使恢复图像的质量能够得到更有效保证。相同运算环境下的仿真实验结果说明,在不影响信噪比和压缩比的前提下,与传统序列图像分形压缩算法相比,OFC算法编码速度可提高约5倍,证明了本算法的优越性。 展开更多

关键词 模糊聚类优化 序列图像 分形压缩 医学图像 算法

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基于修正的分段模糊吉伯斯随机场模型的图像分割 被引量：1

12

作者 林亚忠 程跃斌 陈武凡 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2005年第11期2606-2608,共3页

模糊随机场模型在解决多值模糊分割方面主要存在算法的稳定性和效率问题。针对这些不足,提出一种简单、方便有效的多值模糊分割新算法———修正的分段模糊吉伯斯分割算法。该算法利用修正的模糊C均值来提供良好的初始分类,结合传统的... 模糊随机场模型在解决多值模糊分割方面主要存在算法的稳定性和效率问题。针对这些不足,提出一种简单、方便有效的多值模糊分割新算法———修正的分段模糊吉伯斯分割算法。该算法利用修正的模糊C均值来提供良好的初始分类,结合传统的二值模糊算法来完成对复杂多值图像的快速、精确分割。实验表明,该修正算法比传统的随机场模型有更好的图像分割能力,能较好地解决目前多值模糊分割算法所面临的稳定性和效率问题。 展开更多

关键词 图像分割 修正的模糊C平均 吉伯斯分布 模糊随机场

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一种在物体空间加速的光线投射体显示方法 被引量：2

13

作者 郑国焱 李树祥 华如梅 《中国生物医学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第2期160-166,共7页

本文提出了一种减少体显示时的投射光线数量的方法，方法原型是基于以图像空间为序的体显示算法，但在物体空间实施加速方法。首先我们简要介绍了图像空间为序的体绘制算法原理及步骤。接着，叙述了如何利用物体空间的包围体方法来减少... 本文提出了一种减少体显示时的投射光线数量的方法，方法原型是基于以图像空间为序的体显示算法，但在物体空间实施加速方法。首先我们简要介绍了图像空间为序的体绘制算法原理及步骤。接着，叙述了如何利用物体空间的包围体方法来减少追踪光线数量。最后，给出了该算法用于显示医学体数据的实验结果。 展开更多

关键词 医学图像 绘制技术 图像空间 光线追综

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基于GFO模型的水平集分割算法 被引量：2

14

作者 林亚忠 程跃斌 陈武凡 《计算机应用与软件》 CSCD 北大核心 2006年第1期7-9,共3页

众所周知,水平集分割方法由于能克服 Snake 分割中所要求的初始轮廓必须与目标轮廓相近以及图像结构不应发生拓扑改变这两大难题而深受青睐。然而,其在图像分割遇到的最大困难是解决边界泄漏问题。虽然有许多研究工作均试图解决这一难题... 众所周知,水平集分割方法由于能克服 Snake 分割中所要求的初始轮廓必须与目标轮廓相近以及图像结构不应发生拓扑改变这两大难题而深受青睐。然而,其在图像分割遇到的最大困难是解决边界泄漏问题。虽然有许多研究工作均试图解决这一难题,但收获甚微,究其原因主要是：图像的梯度信息不仅被作为轮廓线运动的停止策略,同时也将为零水平集向目标轮廓运动提供吸引力。因此,其不可避免将产生边界泄漏现象。针对这一难题,本文通过采用 GFO 模型以提供更鲁棒的边界信息和更可靠的停止策略来构造运动驱动力,从而较好地解决传统水平集分割算法所不能解决的大部分边界泄漏难题。 展开更多

关键词 GFO 水平集 图像分割 边界泄漏

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