基于CV模型的CT图像分割研究

由于医学图像边缘模糊、不均匀性等特点,使用传统的Chan—gese（CV）模型方法难以达到分割要求,同时该方法存在计算量大、分割速度慢的问题。本文提出了一种基于CV模型改进的分割算法,在水平集演化迭代过程中,根据当前主动轮廓线的位置,引入图像局部灰度信息,提高了水平集能量项的有效性和该模型的收敛速度,并提出了一种关于图像序列的分割方法。实验结果表明,运用本文提出的方法能够快速、准确地提取图像中感兴趣目标,是一种较为理想的医学图像分割方法。     

定量遥感正则化反演中的信息流及其控制

为了充分利用遥感数据包含的有限信息, 最大限度地减小待反演参数的不确定性, 有必要深入理解信息是如何通过模型反演从遥感数据流向待反演参数的, 并据此控制信息流. 为此目的, 本文以线性核驱动BRDF模型为例, 在反演问题为病态的情况下, 计算、分析不同反演方法反演过程中的信息流, 研究分阶段反演策略控制信息流的效果, 进而定义一个控制反演中信息流的基于USM的信息矩阵. 研究结果表明: 用反演参数的Shannon熵减可以很好地表达反演过程中的信息流; 改变先验知识在反演中所占权重或固定参数、分割参数集和数据集分阶段反演等策略可以控制信息流; 在正则化反演情况下, 基于USM的信息矩阵可能是一个较好的定量控制反演过程中信息流的工具.     

基于面向对象的无监督分类的遥感影像自动分类方法

为了实现无任何先验知识的高分辨率遥感数据的自动分类,并进一步提高自动分类精度和效率,提出了一种基于面向对象的无监督分类方法(Object Oriented Unsupervised Classification).具体步骤如下:首先对遥感影像进行分割,得到一系列空间上相邻、同质性较好的分割单元,然后对分割单元进行特征提取,得到分割单元的对象特征(光谱特征、纹理特征等多特征信息),进而对分割单元进行基于对象特征马氏距离聚类.最后,通过分类后处理(类别合并、错分类别调整等)得到最终的分类结果.通过实验表明:本文提出的方法不仅能够利用影像中更多的特征信息进行聚类而且还可以有效地减少聚类对象的个数,从而使自动分类的精度和效率都得到较大的提升.     

基于二维小波变换的FMI图象分割

为了从FMI资料中定量提取参数，一个重要的步骤是从实际FMI资料中分离出反映溶孔、溶洞、裂缝的子图像。本文给出的方法，考虑图像像元邻域的特征，应用二维小波变换求出目标与背景边缘的点集，按这个边缘点集的坐标点所对应的原图像像素灰度值的平均值作为分割阈值进行图像分割。实际资料处理表明，应用这种方法可以从实际的FMI资料中准确地分割出孔洞、裂缝的子图像并且可以按深度段连续自动处理，为后续定量计算参数奠定了良好基础。     

测井、井间地震与地面地震数据联合约束下的地质统计学随机建模方法研究

利用能够整合测井信息与井间地震信息的地质统计学随机模拟方法,结合传统的地质统计学反演思路,得到了一种能够同时整合测井、井间地震与地面地震三种先验信息的地质统计学反演与储层建模方法.由于井间射线信息、测井信息与地面地震数据在随机反演与建模过程当中都得到了尊重,因此与传统地质统计学反演仅利用了测井与地面地震数据相比,本文的地质统计学反演与建模方法更充分地利用了先验信息,有效提高了反演的精度,降低了随机建模中的多解性.基于理论数据的测试证实了上述观点.     

贝叶斯概率模型计算钢筋混凝土柱受剪承载力

贝叶斯概率统计方法能够在实际样本空间容量较小的条件下,通过未知参数先验信息进一步对未知参数进行估计,与经典统计频率学存在本质的不同。收集了83组剪跨比在1~2的钢筋混凝土柱在低周反复荷载作用下的受剪承载力试验数据,选定美国ACI318-08规范中钢筋混凝土柱受剪承载力计算公式作为贝叶斯先验模型,综合这两类信息,采用贝叶斯概率统计理论,建立了基于贝叶斯理论的钢筋混凝土柱受剪承载力后验概率模型。利用贝叶斯后验模型参数剔除理论,剔除影响柱抗剪强度的次要因素,对概率模型进行动态更新,得到了柱抗剪强度的简化概率模型。最后,分析验证了贝叶斯概率简化柱受剪承载力计算模型的正确性,同时,对采用不同先验模型条件下所得的后验模型计算值进行了对比分析,表明贝叶斯方法继承了先验信息的完备性和大量试验数据的准确性,能够更准确地预测钢筋混凝土柱的受剪承载力。     

一种工业CT图像的分割算法

由于工业CT图像结构复杂,存在各种伪影,并且灰度分布呈现区域性质等特点,难以准确找出分割阈值,为此提出了一种适用于工业CT图像的分割算法。首先利用最大类间方差法和图像处理方法处理了外层伪影,然后利用聚类迭代的方法处理中心空气,得到感兴趣的区域。实验结果表明,此算法能够对具有先验知识的工业断层图像准确地提取感兴趣的区域。     

基于深度学习的极光亚暴时-空自动检测

准确快速地检测极光亚暴具有重要的意义.现有利用机器学习技术自动检测亚暴起始时刻的方法无法同时兼顾检测精度和效率.本文基于深度学习技术提出了一个端到端的亚暴起始检测模型,该模型利用双流卷积网络提取亚暴的时-空特征,并用三个一维时序卷积层获得亚暴起始的概率序列.该模型在Polar卫星1996-1998年极光观测上获得了87...     

基于航磁垂向分量的深度识别技术研究与应用

本文提出了一种基于航磁垂向分量数据提取磁性场源体深度的方法.从垂直磁化条件下球体模型垂向分量的正演理论出发,给出了利用垂向分量极大值获取异常体埋深的关系式,并在此基础上推导了约束条件下垂向分量深度识别关系式.该关系式简化了场源深度识别的复杂度,充分利用先验信息且无需进行复杂反演运算,能够较为精确地计算异常体的埋深,为磁性场源体深度的提取提供了一种新的解决方案.理论模型试验证明,利用本文提出的深度识别方法进行深度估算的相对误差绝对值均小于1%,相较于常规的垂向分量极大值方法具有更高的估算精度.将该方法应用于中国北部某地区实测航磁垂向分量数据,获取的深度结果与钻孔资料相一致,深度相对误差绝对值小于10%,验证了本文方法对于实际资料的有效性.     

基于倾角道集与深度学习的地层倾角提取技术及应用研究

近年来新兴的多种地震数据处理和解释技术都需要倾角作为先验信息，传统的倾角估计方法大都依赖成像剖面，这些方法不可避免地会受到成像质量的影响，而且空间倾角的三维估计更是依赖于多条线形成的成像体.二元倾角道集因其椭圆形反射波位置对三维倾角具有指示性的特点，可以用作对倾角的估计，这样不仅能避免低质量成像剖面带来的影响，同时也能够实现仅依赖一条成像线道集的三维倾角估计.然而该方法会消耗大量人力和时间并且其结果也依赖处理人员经验.二元倾角道集在一个工区中数量庞大，可以为数据驱动特征提取的深度学习算法提供样本支持，因此本文在二元倾角道集的基础上引入深度学习算法，提出一种基于改进二元倾角道集和VGG神经网络的倾角提取技术，实现倾角的自动估计，并将倾角应用于菲涅尔带相关孔径的估计中，最后通过某工区实际数据验证对倾角估计的准确性和网络的泛化性能，再将孔径用于稳相偏移来验证倾角在实际数据中应用的有效性.     

超低剂量心脏CT扫描对冠状动脉狭窄分级和量化的价值

目的:在冠状动脉CT成像（CCTA）中，以100 kV扫描为参照，评估70 kV扫描对冠状动脉狭窄程度分级和量化的一致性。方法:选取70名临床怀疑或已知冠心病且适合行CCTA检查的患者，使用256排宽探测器CT，分别用70 kV和100kV管电压进行单心动周期CCTA检查。比较两组扫描的有效辐射剂量（ED）及图像信噪比（SNR）。对冠状动脉的9个节段进行狭窄程度分析。将狭窄程度分为正常（0%）、轻度（1%~49%）、中度（50%~69%）和重度（70%~100%）四个等级。记录狭窄程度一致的冠状动脉节段数目。使用Bland-Altman分析比较冠脉狭窄程度的一致性。结果:70 kV扫描的有效辐射剂量显著低于100 kV扫描的，分别为（0.26±0.08）mSv和（1.07±0.05）mSv （P<0.01），信噪比显著低于100 kV扫描，分别为16.53±5.87和18.19±6.07（P<0.05）。在630个冠状动脉节段中，608个（96.5%）分级一致。Bland-Altman分析显示两组扫描方法评估狭窄程度差异性的95%可信区间约在15%~30%之间。结论:70kV冠状动脉CTA成像可以大幅度降低辐射剂量，对冠脉狭窄程度的分级与常规100kV扫描基本一致。但是对冠状动脉的精确量化测量与常规扫描有一定的差异性。      

血流储备分数CT成像对冠状动脉旁路移植术后的影像学评价

目的:通过分析冠状动脉旁路移植术后患者的影像学表现,评估移植血管与原位冠状动脉的血流储备分数有无关联、有何关联。方法:对29例行CCTA的冠状动脉旁路移植术后患者进行回顾性或前瞻性分析,评估移植血管和原位冠状动脉狭窄程度,并在此基础上测量其FFR_CT值。对移植血管及相应原位冠状动脉狭窄程度及FFR_CT值做相关性检验。按照移植血管狭窄程度是否> 50%分为A、B两组,对相应移植血管及原位冠状动脉管腔狭窄程度、FFR_CT值分别作两组间独立样本t检验。结果:移植血管与相应原位冠状动脉狭窄程度呈负相关,而与原位冠状动脉FFR_CT值呈正相关。A、B两组相比,其相应原位冠状动脉斑块形成处狭窄程度及FFR_CT值,两组间t检验结果有显著统计学差异。结论:移植血管与原位冠状动脉狭窄程度、FFR_CT值及其演变存在关联,当移植血管狭窄时,原位冠状动脉分流了移植血管的部分血流,进而起到代偿作用。      

冠脉CTA联合磁共振T1 mapping评估STEMI患者可挽救心肌的应用价值

目的:应用冠状动脉血管造影（CTA）与磁共振纵向弛豫时间定量（T1 mapping）成像联合评估ST段抬高型心肌梗死（STEMI）患者心肌缺血后血管复流水平及再灌注损伤心肌可挽救程度。方法:收集临床确诊的30例STEMI患者（实验组）和符合纳入标准的20例健康人（对照组）。实验组行冠脉CTA检查和磁共振T1 mapping序列，CTA评估血管复流水平，T1 mapping定量测量心肌危险区体积与可挽救心肌指数。计算实验组与对照组心肌不同节段水平T1值，进行统计学分析。结果:冠脉CTA显示实验组LAD，LCX，RCA责任血管全部复流（100%）；T1 mapping测得STEMI患者心肌危险区30.2±8.8（% LV），心肌核心梗死4.7±1.7（% LV），其可挽救指数为67±16%。实验组危险心肌节段T1值（1 395±108 ms）>远端心肌节段T1值（1062±93 ms）>正常对照组心肌节段T1值（967±78 ms）（P<0.05）。但实验组三支责任血管所支配心肌节段平均T1值无显著性差异（P=0.79）。结论:冠脉CTA技术与磁共振T1 mapping序列可全面、定量评估STEMI患者缺血再灌注损伤心肌可挽救程度，为临床提供影像支持。      

能谱CT参数在评估局部梗死心肌图像质量中的研究

目的:通过研究评价能谱CT(Spectral CT)成像功能参数的有效性,并探讨这些参数在评估局部梗死心肌图像质量中的临床应用价值。方法:收集我院30例冠心病患者,均在一次扫描中行宝石能谱CT常规冠脉CTA(CCTA)扫描模式和宝石能谱成像(GSI)扫描模式。患者均在一周内行心脏MRI扫描。常规混合能量图像上分析冠状动脉的狭窄程度。分别找出1 min和3 min单光子能量水平的图像上梗死心肌与正常心肌的最佳对比噪声比(optimal CNR)以及对应的最佳单能量值和此能量值的图像噪声值,通过单因数方差分析方法与常规混合能量图像的对比噪声比(CNR)和图像噪声值进行比较。在MRI心肌灌注图像上找出梗死心肌并与能谱CT进行相关性对比。结果:宝石能谱CT共检出梗死心肌36个区域,所有梗死心肌在CCTA图像上均有区域供血冠脉50%以上狭窄(71.7%±16.2%),并且找出的梗死心肌与MRI心肌灌注图像有较高的相关性(r=100%,P=0.00)。1 min、3 min单光子能量水平图像上最佳CNR值明显高于常规混合能量图像CNR值(P<0.05)。1 min、3 min最佳单能量值水平的图像噪声值均低于常规混合能量图像(P<0.05)。结论:能谱CT的GSI能谱成像模式较常规混合能量图像能够明显提高图像质量,从而提高了梗死心肌的检测效率。      

全波形反演在缝洞型储层速度建模中的应用

速度是地震偏移成像准确与否的关键所在.全波形反演综合利用地震波场运动学和动力学信息,能够得到相比传统速度建模方法更高频的成分.全波形反演的理论比较成熟,但实际应用成功的例子相对较少,特别是对于陆上地震资料.塔里木盆地地震地质条件复杂,为了实现缝洞型储层的准确成像,本文开展了针对目标靶区的全波形反演精细速度建场研究.采用一种时间域分层多尺度全波形反演流程:首先通过层析成像建立初始速度模型;其次利用折射波反演浅层速度模型;最后利用反射波反演中深层速度模型.偏移成像结果表明基于全波形反演的速度建模技术能有效改善火成岩下伏构造的成像精度,显示了全波形反演在常规陆上采集资料的应用潜力.     

自动管电流调制技术在双源CT冠状动脉成像中降低辐射剂量的价值

目的：探讨双源CT自动管电流调制（ATCM）技术在冠状动脉成像中降低辐射剂量的价值。方法：回顾性分析134例双源CT冠脉成像资料,根据体重指数（BMI〈18.5,18.5≤BMI≤24,BMI〉24）将受试者分三组,每组分别为28例,50例及56例。每组各随机抽取一半受试者为实验组,根据体重指数手动调节管电流,同时使用ACTM技术（勾选Care Dose 4D）进行扫描;另一半为对照组,仅根据体重指数手动调节管电流。计算所有患者CTA检查的辐射剂量,对冠脉节段进行图像质量评分。结果：实验组及对照组图像质量和图像噪声无显著差异。三组中CTDIvol、DLP、ED值之间差异有统计学意义,实验组比对照组均下降约50%（详细数据见表1）;体重指数偏大组SD值实验组略大于对照组。结论：在图像质量无明显下降的情况下,双源CT冠状动脉成像中使用ATCM能明显降低患者检查的剂量。     

An integrated method for resolving the seismic complex near-surface problem

We describe an integrated method for solving the complex near‐surface problem in land seismic imaging. This solution is based on an imaging approach and is obtained without deriving a complex near‐surface velocity model. We start by obtaining from the data the kinematics of the one‐way focusing operators (i.e. time‐reversed Green's functions) that describe propagation between the acquisition surface and a chosen datum reflector using the common‐focus‐point technology. The conventional statics solutions obtained from prior information about the near surface are integrated in the initial estimates of the focusing operators. The focusing operators are updated iteratively until the imaging principle of equal traveltime is fulfilled for each subsurface gridpoint of the datum reflector. Therefore, the seismic data is left intact without any application of time shifts, which makes this method an uncommitted statics solution. The focusing operators can be used directly for wave‐equation redatuming to the respective reflector or for prestack imaging if determined for multiple reflecting boundaries. The underlying velocity model is determined by tomographic inversion of the focusing operators while also integrating any hard prior information (e.g. well information). This velocity model can be used to perform prestack depth imaging or to calculate the depth of the new datum level. We demonstrate this approach on 2D seismic data acquired in Saudi Arabia in an area characterized by rugged topography and complex near‐surface geology.     

风湿性心脏瓣膜病置换前320排心脏CTA的临床研究

目的：评价风湿性心脏瓣膜病置换前320排容积CT心脏冠状动脉增强扫描的和临床应用价值。方法：35例风湿性心脏病瓣膜病患者术前320排容积CT冠状动脉增强扫描,分析其伴发冠心病的原因及其冠状动脉发生狭窄的部位及程度,初步评价320排容积CT扫描冠状动脉血管增强的临床应用价值及优势。结果：385支冠状动脉中显示,364支未...     

冠脉CTA与血管内超声对冠脉临界病变血管狭窄程度诊断价值对比研究

目的:探讨冠脉CTA对冠脉临界病变管腔狭窄程度的诊断价值。方法:对2670例患者行DSCTA检查,其中158例在两周内行CAG检查,41例判定为冠脉临界病变行IVUS检查,配对比较DSCTA和IVUS两种检查方法所得冠脉狭窄的结果有无差异。以IVUS测量结果为标准,比较DSCTA诊断冠脉临界病变的价值。结果:入组33例患者,其中男性14例,女性19例,平均年龄65.8岁,涉及冠脉41个节段。比较DSCTA和IVUS测量冠脉狭窄指标MLA和PB的结果,两种检查方法无统计学差异(P>0.05)。以IVUS为金标准,MLA以4 mm2为临界值,得出DSCTA诊断冠脉MLA的敏感性为69.2%,特异性为92.9%,阳性预测值为81.8%,阴性预测值为86.7%。结论:DSCTA作为一种无创性冠状动脉成像方法,简便经济,能较准确地判断冠脉临界病变,减少不必要的CAG和IVUS检查。      

Born近似快速三维反演井地电法数据

本篇研究了井中电偶极激发地面接收的井地电法的快速反演成像问题.我们采用了Born近似方法和重加权正则化共轭梯度法(RRCG)算法.数值计算的结果表明Born近似是一种有效的井地电法三维快速反演方法,同时也说明井地电法监测油水前驱和储层边界预测的观测数据可以用该方法进行快速三维反演成像.