基于互信息量的医学图像自动弹性配准 被引量：5

1

作者 张煜 刘哲星 +1 位作者 李树祥 陈武凡 《中国生物医学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期279-281,共3页

本研究采取一种基于互信息量的分级自动选点方法选取对应特征点集。得到对应点集后 ,利用改进的薄板样条插值方法来进行弹性配准。用此方法 。

关键词 自动弹性配准 互信息量 分级策略 薄板样条

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医学图像轮廓跟踪的广义模糊粒子滤波方法 被引量：6

2

作者 周寿军 陈武凡 王涌天 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第1期88-96,共9页

在医学图像运动跟踪领域 ,轮廓线跟踪是描绘边缘运动的有力手段 .为避免观测噪声的影响 ,增加轮廓的时空局部约束并利用粒子滤波 (PF)技术解决该类跟踪问题是非常有效的 .为更好地优化计算PF的重要比率 (IR)以提高粒子滤波器的性能 ,该... 在医学图像运动跟踪领域 ,轮廓线跟踪是描绘边缘运动的有力手段 .为避免观测噪声的影响 ,增加轮廓的时空局部约束并利用粒子滤波 (PF)技术解决该类跟踪问题是非常有效的 .为更好地优化计算PF的重要比率 (IR)以提高粒子滤波器的性能 ,该文提出了广义模糊粒子滤波 (GFPF)方法 ,通过与当前较好的无迹粒子滤波 (UPF)相比较 ,GFPF显示了很好的效果 ;另外 ,在似然估计方面 ,GFPF提供了独特的似然轮廓估计算法 .理论和试验证明 ,GFPF不仅能够很好地解决动态轮廓跟踪问题 ,还为当前各种PF算法的IR计算提供了全新的解决途径 . 展开更多

关键词 无迹粒子滤波 广义模糊粒子滤波 试探分布 重要比率 似然估计

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基于增强的粒子滤波算法的医学图像动态轮廓跟踪新方法

3

作者 周寿军 陈武凡 《第一军医大学学报》 CSCD 北大核心 2004年第6期677-681,共5页

关于医学图像的研究,感兴趣区的运动估计和跟踪是一个深受关注的领域。鉴于医学图像质量低、噪声大的普遍特点,从状态变量的非线性、非高斯分布前提出发,利用粒子滤波技术解决该类跟踪问题是一种具有挑战性的技术:由于经典粒子滤波器的... 关于医学图像的研究,感兴趣区的运动估计和跟踪是一个深受关注的领域。鉴于医学图像质量低、噪声大的普遍特点,从状态变量的非线性、非高斯分布前提出发,利用粒子滤波技术解决该类跟踪问题是一种具有挑战性的技术:由于经典粒子滤波器的权值计算,尤其是重要密度函数的构造方法严重影响了粒子滤波器的性能,本文提出了重要改进。针对用粒子滤波方法估计动态轮廓线这一特殊应用,构造了具有特色的似然和先验概率密度算法。结合客观的理论评价标准和大量比较试验,该方法为精确估计动态轮廓线提供了较好的解决对策。 展开更多

关键词 顺序蒙特卡罗方法 粒子滤波 重要密度 似然估计 医学图像

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基于Gibbs随机场与模糊C均值聚类的图像分割新算法 被引量：35

4

作者 冯衍秋 陈武凡 +1 位作者 梁斌 林亚忠 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期645-647,共3页

模拟C均值聚类(FCM)是一种非常经典的非监督聚类技术,已被广泛用于图像的自动分割.由于传统的FCM算法进行图像分割仅利用了灰度信息,而没有考虑象素的空间位置信息,因而分割模型是不完整的,造成传统FCM算法只适用于分割噪声含量很低的图... 模拟C均值聚类(FCM)是一种非常经典的非监督聚类技术,已被广泛用于图像的自动分割.由于传统的FCM算法进行图像分割仅利用了灰度信息,而没有考虑象素的空间位置信息,因而分割模型是不完整的,造成传统FCM算法只适用于分割噪声含量很低的图像.为了克服传统FCM算法的局限性,本文利用Gibbs随机场所描述的邻域关系属性,引入先验空间约束信息,提出拒纳度的概念,建立包含灰度信息与空间信息的新聚类目标函数,继而提出基于Gibbs随机场与模糊C平均聚类的GFCM图像分割新算法.实验证明,利用本文所提GFCM算法可以有效地分割含噪声图像. 展开更多

关键词 图像分割 模糊C均值(FCM)聚类 Gibbs随机场(GRF) 多级逻辑模型(MLL)

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心脏序列图像运动估计新方法:基于广义模糊梯度矢量流场的形变曲线运动估计与跟踪 被引量：15

5

作者 周寿军 梁斌 陈武凡 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第11期1470-1478,共9页

应用动态轮廓线模型 (ACM)解决心脏运动估计问题是该领域的主要研究方法之一 .采用经典外力和传统ACM模型对感兴趣边缘进行搜索及跟踪时 ,普遍存在模型的局部适应性程度不高的缺陷 .为解决这一挑战性难题 ,该文提出了广义模糊梯度矢量流... 应用动态轮廓线模型 (ACM)解决心脏运动估计问题是该领域的主要研究方法之一 .采用经典外力和传统ACM模型对感兴趣边缘进行搜索及跟踪时 ,普遍存在模型的局部适应性程度不高的缺陷 .为解决这一挑战性难题 ,该文提出了广义模糊梯度矢量流 (GFGVF)的概念 ,并构造出一组新的Snake平衡方程 ,该方程可对心脏内部边缘逐帧进行鲁棒跟踪 .为进一步跟踪每一特征点的运动 ,该文将前一步的轮廓跟踪结果作为似然条件 ,结合一致性和连续性先验条件 ,通过最大后验概率 (MAP)的方法对整个过程进行了优化计算 .通过对MR及CT两类心脏序列图像进行运动跟踪实验并对计算结果进行多种比较 ,此方法显示了较好的鲁棒性 . 展开更多

关键词 心脏序列图像 运动估计 广义模糊梯度矢量流场 动态轮廓线模型

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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

6

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

7

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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连续组织切片图像的配准 被引量：14

8

作者 刘哲星 董武 +3 位作者 李树祥 江贵平 张煜 谢小棉 《第一军医大学学报》 CSCD 北大核心 2001年第11期825-827,共3页

目的　解决生物组织连续切片计算机三维重建中的图像配准问题。方法　采用自动图像配准的分割－计数法，通过 对图像做简单的阈值分割，将优化的准则函数定义为图像的联合直方图特定区域上的计数值，通过优化搜索，得到配准 参数。结果... 目的　解决生物组织连续切片计算机三维重建中的图像配准问题。方法　采用自动图像配准的分割－计数法，通过 对图像做简单的阈值分割，将优化的准则函数定义为图像的联合直方图特定区域上的计数值，通过优化搜索，得到配准 参数。结果 将该方法用于小鼠胚胎的连续切片图像配准，大大加快了配准速度。结论 使用自动图像配准分割－计数法 能够实现连续组织切片图像的准确配准，并且具有计算简单，速度快的优点。 展开更多

关键词 三维重建 图像配准 分割-计数法 连续组织切片

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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

9

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

10

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

11

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

12

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

13

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

14

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

15

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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一种计算机辅助手术方案仿真系统 被引量：2

16

作者 郑国焱 江贵平 李树祥 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 1998年第2期151-159,共9页

计算机辅助手术方案仿真（ＣＡＳＳ）系统结合双红外摄像机三维坐标测量技术、体素处理技术、以及各种医学图像的三维显示技术，来进行术前的手术模拟、治疗计划的制订，手术中的手术路径的查找，术后的治疗控制。双红外摄像机三维坐标... 计算机辅助手术方案仿真（ＣＡＳＳ）系统结合双红外摄像机三维坐标测量技术、体素处理技术、以及各种医学图像的三维显示技术，来进行术前的手术模拟、治疗计划的制订，手术中的手术路径的查找，术后的治疗控制。双红外摄像机三维坐标测量系统检测外科医生手中的强红外光笔以确定其三维坐标，并变换到由序列断层图像重建出的体数据坐标系中，从而进行各种体素处理及三维显示。目前本系统还处于实验室动物试验阶段，其精度可达±１．５ｍｍ。 展开更多

关键词 计算机辅助 手术方案仿真 体素 三维坐标测量

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基于数学形态学的脑组织图像自动分割 被引量：7

17

作者 王华峰 陈武凡 《第一军医大学学报》 CSCD 北大核心 2004年第7期824-826,共3页

脑组织图像的分割对临床诊断是十分有意义的。本文所用数学形态学算子可以自动、合理地实现脑组织分割。此外还对序列分割区域进行了重建,在临床诊断中。

关键词 数学形态学 脑组织图像 自动分割

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一种基于随机场模型的图像分割算法 被引量：1

18

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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基于修正的分段模糊吉伯斯随机场模型的图像分割 被引量：1

19

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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基于模糊聚类优化的序列图像快速分形压缩 被引量：1

20

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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