基于特征学习的低剂量CT成像算法研究进展

随着CT（computed tomography）技术在临床中的大量应用,其辐射伤害问题也越来越受到人们的关注。与此同时,高性能低剂量的成像也已经成为近年来CT研究领域中的重要研究方向。随着学习型算法的提出及广泛应用,为低剂量CT成像算法的发展带来了新的方向。在影像大数据环境下,基于特征学习方法的低剂量CT成像有着更广阔的发展空间。本文将从稀疏表示和深度学习两个方面,介绍一些国内外应用于改善CT成像质量的相关技术,包括CT成像技术的发展趋势,特征学习相关算法的研究现状,提高低剂量CT扫描成像质量的相关方案等。本文对近年来在低剂量CT成像及特种学习算法等领域的研究成果进行了介绍,并进行相关总结和分析。      

物理模型超声CT图像代数法重建和结构识别

本文采用木板、有机玻璃板制作二维物理模型,并在模型中加入三个大小不一、位置各异、用石膏充填的方洞。对两个物理模型布置相同的观测系统,形成相同的射线方式,在等间距矩形像素条件下,每条射线的积分步长（射线穿过单个像素的射线段长度）皆为常数。由超声仪器沿指定射线采集各条透射波射线的走时数据（即Radon变换线积分的“观测值”）。应用“代数重建法”（ART加法修正迭代法）求解Radon变换的离散化方程组,重建二维物理模型的CT数字图像。在重建的模型CT数字图像中,能够有效地识别出“石膏洞”的存在和位置,验证了“代数重建法”CT成像技术及其对模型结构识别的有效性。本文是ART加法修正迭代的基础性应用工作,可为有关部门提供“代数重建法”CT成像实际应用参考。      

大气程辐射遥感图像与城市大气污染监测研究

作为对地探测的遥感技术所获取的遥感图像包含了地面和大气信息,并且主要是地面信息.利用地面反射率分布图像将遥感数字图像中弱的大气信息与强的地面目标信息分离,生成仅仅包含大气信息的大气程辐射遥感图像.利用多(高)光谱遥感数字图像中不同波段的大气程辐射遥感图像可以不受地面干扰地对城市大气污染的类型和程度(气溶胶粒径和含量)进行遥感监测.在大气污染地面观测数据(可吸入颗粒物PM10浓度)的支持下,利用MODIS多光谱遥感数字图像生成的对应多光谱大气程辐射遥感数字图像,以上海市为例进行了城市大气污染遥感监测的原理方法研究.     

基于眼部图像特征的肝肾疾病病证比较研究

目的：基于五轮学说及眼部图像特征提取技术,探讨不同证候（湿热内蕴证、肝郁脾虚证、肝肾阴虚证）的肝硬化及慢性肾脏疾病患者眼部图像特征及其差异性,以期从眼部图像特征上为肝硬化临床诊断及证候辨识提供数据支持。方法：选取2017年10月至2018年3月在上海中医药大学附属曙光医院肝硬化科住院的湿热内蕴证、肝郁脾虚证及肝肾阴虚证3种证候的肝硬化患者118 例为研究对象,运用眼科裂隙灯采集受试者的眼部图像,并以年龄、性别、体质量指数匹配的非肝病（慢性肾脏疾病）患者115 例及健康志愿者112 例眼部图像特征为对照进行比较研究。剔除因受到各种因素干扰眼部图像不符合要求的患者,最终3组各纳入60 例进行眼部图像分析。基于图像局部二值模式（LBP）特征提取法,将彩色图像转化为共生矩阵,计算图像LBP特征面积百分比。通过方差分析、秩和检验等统计学方法对相关指标进行比较分析,找出组间差异性。结果：肝硬化患者、慢性肾脏疾病患者与健康人3组眼部图像LBP特征面积百分比差异均有统计学意义（P＜0.05）。与健康人组相比,在255层面积百分比中,肝硬化组有245层差异有统计学意义（P＜0.05）,慢性肾脏疾病组有246层差异有统计学意义（P＜0.05）。肝硬化组与慢性肾脏疾病组相比,2组共有15层面积百分比差异有统计学意义（P＜0.05）。对2种疾病间不同证候的LBP特征频数面积百分比进行比较,慢性肾脏疾病患者湿热内蕴证、肝郁脾虚证及肝肾阴虚证3组证候间共19层差异有统计学意义（P＜0.05）,而肝硬化组患者3组证候间差异无统计学意义（P>0.05）。比较3种证候不同疾病间的LBP特征频数面积百分比,湿热内蕴证中,肝硬化与慢性肾脏疾病组患者间有54层差异有统计学意义（P＜0.05）;肝肾阴虚证中共有46层差异有统计学意义（P＜0.05）;而肝郁脾虚证的2种疾病间差异无统计学意义（P>0.05）。比较湿热内蕴证、肝郁脾虚证与肝肾阴虚证3种证候间频数面积百分比,发现有2层差异存在统计学意义（P＜0.05）。结论：基于眼部图像LBP特征发现,肝硬化及慢性肾脏疾病2种疾病间存在明显差异,且2种疾病的相同证候间比较亦有显著性差异,但同一疾病的3种不同证候间比较,仅肾脏病患者在一定程度上有差异,而肝硬化患者各证候间区分不明显。提示运用眼部图像LBP特征提取技术对不同疾病区分的敏感性优于对证候的区分。     

湖泊三维风生流隐式差分模型的研究

建立了湖泊三维风生流的隐格式差分模型,通过对该模型计算稳定性的分析发现,它的时间步长的取值具有较大的灵活性．该模型波用于武汉市墨水湖的民生流模拟,实例计算表明该模型计算结果合理,能较好地反映湖泊风生流的流态特征．     

基于GOODALL相近指数的遥感图像和其它空间数据综合分类方法

介绍ＤａｖｉｄＷ．Ｇｏｏｄａｌｌ基于概率的相近指数理论,研究它被应用在遥感图像和其它空间数据综合分类中的可能性,并首次在ＧＲＡＳＳ环境下实现了基于ＤａｖｉｄＷ．Ｇｏｏｄａｌｌ的相近指数的遥感图像和其它空间数据综合分类算法,并对该算法进行了测试,将分类结果 与其它几种较流行的分类方法结果进行了比较。     

川里环形(帚状)构造的发现与成像雷达图像解译特点研究

本文通过基岩区航天飞机成像雷达（SIR-A）图像的解译,对影响成像雷达图像的地物几何形状（坡度、坡向）、表面粗糙度及地物物理电学特性等因素进行了分析研究,探讨了基岩区成像雷达图像地质解译的特点,利用SIR-A图像发现了在其它遥感图像上难以显示的川里环形（帚状）构造,结合区域成矿地质条件,对研究区内隐伏岩体、隐伏矿床作了预测。     

InSAR火山形变监测与参数反演研究进展

火山形变监测是星载合成孔径雷达干涉测量（interferometric synthetic aperture radar,InSAR）技术应用最为广泛的研究领域之一。近年来,在InSAR数据开源获取、数据处理技术快速发展和多学科交叉融合的背景下,国内外火山形变监测与火山源参数反演相关研究进入了新的阶段。对基于InSAR技术的火山形变监测和参数反演研究进行阶段性的梳理和总结。首先,介绍InSAR的基本原理以及主流多时相InSAR技术,分析其在火山监测过程中的主要误差源;其次,总结常用的火山地表形变参数反演解析模型和数值模型;然后,结合国内外火山研究案例,分析InSAR和火山地球物理模型在岩浆转移、喷发、脱气与热液作用等火山构造动力学机制研究中的具体应用;最后,介绍中国火山形变监测的发展现状,并探讨了InSAR火山形变监测的挑战和前沿方向。     

利用中国VGOS站开展国际联测的EOP精度仿真分析

甚长基线干涉测量(very long baseline interferometry, VLBI)是测量地球定向参数（earth orientation parameters,EOP）的主要空间测地技术之一,中国正在建设名为VLBI全球观测系统（VLBI global observing system, VGOS）的新一代测地VLBI站,通过国际联测优化站网构型是实现高精度EOP测量的必由之路。以3个中国VGOS站为核心站,通过引入2个国外站构建5站联合观测网,分析评估了不同站网构型的EOP测量能力。针对每个站网构型,通过调整4个约束条件的权重因子批量生成相应的观测纲要,采用蒙特卡洛仿真方法选择最优的观测纲要,评价指标为EOP解算值的可重复性。仿真结果表明,由中国站、南非哈特比站以及澳大利亚霍巴特站组成的网型EOP测量能力最强,相对于中国3站组成的网型,dUT1测量精度提高5.7倍,极移的X、Y分量的测量精度分别提高2.8倍和18.3倍。仿真结果可为后续开展高精度EOP组网观测提供参考依据。