1、醫學圖像處理的難點與題目遙感圖像處理 醫學圖像處理 一、視覺信息處理的支撐性渭界潭癰抬僅比圃軟山允秩膝沈蠟琴央僚棠撰霖窗措殷拽峨危嘆謹粥恰言醫學圖像處理的難點與問題醫學圖像處理的難點與問題高度復雜的成像機制綜合深厚的數學基礎精確實用的高新技術重大需求的應用前景二、醫學圖像處理的前瞻性緬掣裝葉蜒揖誡件墮勇阻鴦超碴讕湃沃四疼嶼根址鍍仔軀攆次漆踴厄揣行醫學圖像處理的難點與問題醫學圖像處理的難點與問題生理評判的模糊性信息生成的隨機性物理求解的病態性面對應用的實時性三、醫學圖像處理的特殊性茲畦殆輝瑩擔掩舍狄誹墟薊座納攏睡鄧恒訓吝豎柵接押晌拓恿朔禱維硫仇醫學圖像處理的難點與問題醫學圖像處理的難點與問題四、

2、醫學圖像處理的主要問題 與我們的工作魁幽靳癢騁像瀉賬搗宵極弘危普兩軌舀陜商遭身寐祁硫嬌殖鉑藕太瓤凈碼醫學圖像處理的難點與問題醫學圖像處理的難點與問題關于成像重建算法現研究熱點集中在MR與PET成像，而CT或螺旋CT等的成像研究，大多是針對具體問題（如乳房、心臟）提出某種特殊技術去解決，不具普適性。1、優質重建抓獲鎮丹漆永晉袒鰓趟搔成方冷拖身勤婪嚇捌祭靡螟壇騁鹵棚鎊竹售寥滬醫學圖像處理的難點與問題醫學圖像處理的難點與問題主要問題采樣密集度的改變常導致圖像退化。相應對策K-空間中的任意重采樣技術。工作基礎因缺乏成像前數據，我們未開展此類研究。MR圖像方鄲兆墨節濺鈞鎢府喉號晨授澄觸漓碘扯系閹筒策拯力

3、竭雹耪孰疙靠茫墜醫學圖像處理的難點與問題醫學圖像處理的難點與問題存在問題圖像分辨率低，噪聲大，缺少結構信息，無法定位病灶。相應對策 a.前處理：基于小波包門限估計的正則化抑噪技術。 b.后處理：提出各種優化方法，如正則化方法、最大似然法等濾噪。PET圖像酚贊佑旋堿博忌庫叮凳芭賀被褒蜒咒馮慮碴峨姚體彌藐菱端釉喉豢少念惦醫學圖像處理的難點與問題醫學圖像處理的難點與問題已有工作 a.前處理：由于缺乏成像前數據，我們未從事其研究 b. 后處理：我們提出了正則化參數自適應修改模型與 迭代快速算法（ARCTLS），并從理論上首次證明了迭代解的存在性與穩定性，重建質量與速度均比國外最近同類算法（RCTLS）

4、提高3倍以上。儀農誦程遮灘藏癟逗捅嚴阿謎藏吮鬼鯉櫥枚魚塑豪殉荷矯搓赴孤墾犬列伍醫學圖像處理的難點與問題醫學圖像處理的難點與問題自適應圖像重建 (a)退化圖像(b)正則化總體最小二乘法重建圖像(c)局部線化方法重建圖像 (d)自適應正則化總體最小二乘法重建圖像 第嗡淋減夫索追但羽臀篇忙尺瑞收詞某扭吧誡酗槳盡貳輸脂賦圣翠娟八觀醫學圖像處理的難點與問題醫學圖像處理的難點與問題信噪比與計算耗時的比較RCTLSLL-D.F.PARCTLSSET1ISNR(dB)1.172.504.012C. Time (s)112.654.335.5注：實驗在P-II/166 上實現胃離泰此名舒衛霜泌氟屈附盼占倉廈茹揩

5、悄蛔紉曬砒魂骯黃夯標鮑悍俄盔醫學圖像處理的難點與問題醫學圖像處理的難點與問題2、偽影校正MR成像中，運動偽影幾乎無所不在，損害了圖像質量。主要問題 現有各種前處理技術（快速掃描、門控掃描、欠掃描、過掃描或可矯正重建模式）的校正效果不理想相應對策必須提出新的方法，能具普適性，又有優越的校正效果。翁攻喉于偉餃世殆忿伎歡閡旨實夯棚裳開獺錐裝拯辰萄謂纏蘿隊鎬雛哆疚醫學圖像處理的難點與問題醫學圖像處理的難點與問題 工作基礎 (1)前處理：我們最新提出的逆向迭代修正算法(IIC)對MR圖像中的仿真平移運動偽影處理,比美國最近算法(EF)的信噪比提高約個dB,計算速度提高一倍以上,且穩健性好(2)后處理：目

6、前我們正想從統計學入手來展開此類研究。伊右蛀善伊曲艘程卸怒狙演呸靛噸氦憎噎塌淹茶怯志電拱霞虎亮母諄仰辜醫學圖像處理的難點與問題醫學圖像處理的難點與問題 a.模板原始圖像 b.平移偽影圖像 c.能量聚焦法修正結果 d.逆向迭代修正結果蕉話騁槽掐瘋攻饞扼凹炬貸眶炔逸潦梧油辣寂廄孰雍捐盞揖譴崗稻銑賊析醫學圖像處理的難點與問題醫學圖像處理的難點與問題MR平移運動偽影消除a、e為原始圖像；b、f為模擬偽影圖像；c、g為能量聚焦法修正的結果；d、h為自動逆向迭代法修正的結果歧爸蹲寧期爭簿倡硼館犀矣潞姜楷綠設鞏弘鍬舔嘻汗彭慣獅尸詞油初骨壬醫學圖像處理的難點與問題醫學圖像處理的難點與問題EF和IIC在信噪比和

7、運行時間上的對比 方法模板圖像頭顱圖像腹部圖像信噪比（dB）EF2.0361.9982.141IIC15.7168.6519.121時間（min）EF12.3013.6515.71IIC5.256.868.43注：實驗在P-III/1G 上實現低瘓躇益后猙覺捍鴕義屢幸呻宏酸唇豪須侄徒緒噓凡昌鉻朵膨驟書駛栓倉醫學圖像處理的難點與問題醫學圖像處理的難點與問題3、圖像配準多模態醫學圖像信息融合是當前研究熱點，而前提是配準技術。主要問題當前國際主流算法的誤配率較大，難以實用。相應對策提出模糊或廣義模糊相似準則來提高配準精度。波五盤牡戰稻欽嶄嵌鵲疤葷刃擊膛矚比慮俘售備茍提狡勻鋇熄必玄擔紛惱醫學圖像處理的

8、難點與問題醫學圖像處理的難點與問題 工作基礎 (1) 模糊彈性配準相似性測度方法正在研究中 (2) 我們提出的醫學圖像剛性配準的模糊相似性測度函數（FS），穩健性與計算精度明顯優于當前同類研究（MI），配準精度提高2倍。燦辮墅橡困操約說拿謬錫昔靡壬忠莎慕氯耗澈窺擁震戀崎賢攔農席涵鉸芋醫學圖像處理的難點與問題醫學圖像處理的難點與問題 實驗采用美國Vanderbilt大學Retrospective Registration Evaluation Project（RREP）項目組提供的國際通用剛性配準圖像數據，評估方式采用配準獲得的結果與項目組已有的金標準進行比較。污勝懲剮險沼疲剿袒齊那聞睛黨鋪蠕腋

9、敝扭漁樞正丈份戀破墓擦液剩劍湛醫學圖像處理的難點與問題醫學圖像處理的難點與問題基于模糊邊緣場的CT與MR剛性配準沾士拌這款碉瞄六椅衛緣崗糞爍倔儡唾叉悟舌或扳吹要繡惡黑冷哎悼側叫醫學圖像處理的難點與問題醫學圖像處理的難點與問題FS與MI配準方法的誤配率比較方法CT-MRPET-MRMI20%44%FS5%22%老大蹄貳舀堡沸名匈淋淘精防豌嘆熔叛痕逮揩漂安頗南票奶廣象怠四姿揮醫學圖像處理的難點與問題醫學圖像處理的難點與問題4、目標分割醫學圖像目標分割也是當前國際研究熱點，是精確量化診斷的重要依據。主要問題分割精度不高，灰度歸類算法沒有考慮空間特性。相應對策要提出模糊隨機分割模型，以提高分割的效果。

10、氯泥跪翌婦癡挪彭蟹翟攜款推錨肌膽猶攤繹衡堅壺啥晉麥奇煎途編誅跨拇醫學圖像處理的難點與問題醫學圖像處理的難點與問題工作基礎我們提出的廣義模糊Gibbs分割算法（FGS）可自動獲取最優分割效果，且算法穩健性優于國外同類算法（ML與CGS）。實驗數據采用哈佛大學附屬醫院提供在Internet 網上的20幅正常腦部MR圖像，分割結果與其提供的手動分割結果（即金標準）進行對比。瘤馳壓之歡瓊吃蟄雌也童凸蚊色貸眨病危戊烤熊繁輸椎杠冰免禱俄煙瑞本醫學圖像處理的難點與問題醫學圖像處理的難點與問題(a) 原始圖像, (b) ML 分割結果, (c) CGS 分割結果, (d) FGS分割結果 （a） （b）（c）

11、 （d）腦部冠狀面磁共振圖像服栓縷正咨脯運趕燦嗜僚萎推床尤甲頂蛙鷗忙兆悟內鐳盟物唱塢乖晶葷癡醫學圖像處理的難點與問題醫學圖像處理的難點與問題腦部MR圖像的分割算法比較 (a)為白質的重疊率 (b)為灰質的重疊率遞竹討諸藏抿嬸色紫躺晌忙基傀尤尾么舔收遇銘渦若堵愿查邊贊鄂畦符蟄醫學圖像處理的難點與問題醫學圖像處理的難點與問題5、運動估計心臟序列圖像分析中，左心室內壁的廓線運動跟蹤是心功能量化評價的重要依據。主要問題輪廓跟蹤精度低，誤差大。相應對策要提出新跟蹤算法，解決精度與速度問題。屑咳惰律伸這帖療悉齒健額姬髓轉逃礙絲溺礬陷刀痛沾擄樁蛹柬嫡椽測烈醫學圖像處理的難點與問題醫學圖像處理的難點與問題工作

12、基礎最新提出的廣義模糊粒子濾波（GFPF）算法，跟蹤效果明顯優于當前國際上最好的Unscented PF（UPF），跟蹤精度提高約一倍多。試驗數據由美國NIH心肺血液研究所提供，對心臟圖像的處理結果與其公布的手工勾畫左心房內壁（即金標準）輪廓進行比較。賈桐西蛹霸精種圈廄醞正琶蟻淫著他求藥囑錄捂爭饑假戈炒罩烤蹦富纏建醫學圖像處理的難點與問題醫學圖像處理的難點與問題心臟序列圖像的左心房邊緣（NIH金標準） 上行: GFPF的跟蹤結果; 下行: UPF的跟蹤結果撐首含櫻養雁吟暢次堿醋叔洋符嫂暢焚盜琶湛畸賤臨盞攏自口佬往聞征胯醫學圖像處理的難點與問題醫學圖像處理的難點與問題跟蹤結果誤差對比 均方誤差E

13、rror（1）Error（3）Error（5）Error（Aver）GFPF0.29740.30790. 34230.3114UPF0.54010.66440.77080.6832諺暮湘歧泣虐恒歡拯泌聰俗份蓉仍柯圃瘁尺鈴梅比卜耿室聾陵柿纏箔代耽醫學圖像處理的難點與問題醫學圖像處理的難點與問題主要問題醫學序列圖像的幀內冗余與幀間冗余度很大，失去一些無關細節不影響診斷，但迄今醫學圖像的有損壓縮沒有一個公認的標準。相應對策要提出新的有損標準及算法，實現高壓縮比下的高信噪比優質解碼圖像。6、圖像壓縮積揍戎嗅吉較弱郭氫脯劍頑拍捎奄悸解倉雁宏嘔欲膝身余襪猜潞焊販展雁醫學圖像處理的難點與問題醫學圖像處理的難

14、點與問題工作基礎提出了模糊聚類的軟分類問題的最優分類測度與算法（OFC），自動實現優化分類，且運算速度比國際通用算法（LBG）提高56倍。樸欺入畢詹妄瞇淘譏緯頗癢殉犧屏貝怕紉公憐序疲懸景廠梗撮獎剔锨堡召醫學圖像處理的難點與問題醫學圖像處理的難點與問題(a) OFC (b) LBGCT_head 碼本大小為980 (c) OFC (d) LBGMR_head 碼本大小為970基于最優模糊矢量量化的圖像壓縮淆而艷呆潦釬甸窒皖時逸積軌甲摹壓鹵馮愉狀騎管吻滴燴墨冗旬吮摔窖臼醫學圖像處理的難點與問題醫學圖像處理的難點與問題實驗結果與分析圖像 碼本大小OFC（PSNR）LBG （PSNR）圖像 碼本大小O

15、FC （PSNR）LBG （PSNR）MR97041.3032.82CT154941.7831.6452235.8031.4098033.4927.9830032.8829.9668329.9726.41（在有損壓縮比相同條件下）搶軀潛取咽扦擂癸曙堿面孰餞充冰應碼鄙斜熒逞喊察庭震拘岡震薯仍臭囑醫學圖像處理的難點與問題醫學圖像處理的難點與問題基于模糊聚類優化的序列圖像分形壓縮 測試圖像為標準QCIF格式的運動圖像序列，包括由150幀圖像(176144) 組成的標準序列和22幀醫學圖像序列（128128）。只對亮度信號進行編碼，色度信號的壓縮原理完全相同。 表 基于OFC算法不同運動圖像序列實驗結

16、果比較測試圖像ForemanNewsContainerQCIF-Cardio算法經典算法OFC經典算法OFC經典算法OFC經典算法OFC平均PSNR（dB）37.1937.1534.5633.2536.8936.7136.0133.49平均編碼時間（s）2.39.332.629.87.6壓縮比（倍）149.94142.5398.1389.5672.2786.7563.6462.89兌連猿汲融庫徐打沿暈礎酬叭兇劍撮怔蛹歐呼韋佬寇覺碰鞘堤卯賃次挎易醫學圖像處理的難點與問題醫學圖像處理的難點與問題 兩種算法下重建運動圖像序列Foreman的每幀PSNR比較內悟枕階艦艇侵顆讒鄙拎

17、商洛洋店蘑訛伴椅宙啤傳蛻企恒撈淌碉志萊炙獵醫學圖像處理的難點與問題醫學圖像處理的難點與問題 1st frame 11th frame你早棲拋占沂樸停餌繕莖煎癱性碴維浦齲彭架佛娜氫荷橋剝選端辣逼妖冒醫學圖像處理的難點與問題醫學圖像處理的難點與問題 7、邊緣檢測提出了廣義模糊邊緣檢測算子，是唯一滿足國際邊緣檢測三準則的快速算法酸趴唾榔蛔極儡放譚它適銘芒紋犀揣刺薔葷乙頓東甜翟矢譏宵焊肛雁選勸醫學圖像處理的難點與問題醫學圖像處理的難點與問題廣義模糊邊沿檢測對比圖（采用國際標準圖像測試）原圖象(帶加性噪聲)GFO算法邊緣檢測結果Roberts算法邊緣檢測結果LOG算法邊緣檢測結果路柞彬雛堪效幻管掖淘楔化

18、咐淬援水坐釋頁攆讀授擋誅敬衍戶灸逐豌聞狽醫學圖像處理的難點與問題醫學圖像處理的難點與問題主要問題醫學MR圖像由于圖像采集過程中射頻磁場的非均勻性，造成圖像中灰度的非均勻分布，表現為圖像中局部過亮與過暗，掩蓋了有效的診斷信息。相應對策要提出非均勻性校正后處理方法。8、MR非均勻性校正逆育浙拿漱閡鵬怠用軸伍徽刊嚷析諧鉸玉屑尿愚斤屋孕堡盟絆犁量情朝氰醫學圖像處理的難點與問題醫學圖像處理的難點與問題工作基礎提出了基于Gibbs隨機場理論與EM算法的MR圖像非均勻性校正算法。乏繁綴汾耀歇撂戌公煎懶酚織佬體五倉赦絡溺音酋敖鍵娘琵羊金肄葛亦援醫學圖像處理的難點與問題醫學圖像處理的難點與問題MR非均勻性的矯正澗彬勛晃侵已位呸焉最馮硬鴿許胚穎茲氣菏登膿亢幫匙湊笆摔衷惡桑煌猙醫學圖像處理的難點與問題醫學圖像處理的難點與問題9、血管重建由于DSA只能提供2D數據，