国家自然科学基金(30970866)
- 作品数：24 被引量：73H指数：5
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- 相关机构：南方医科大学广州医学院附属肿瘤医院广州军区广州总医院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金广东省战略性新兴产业核心技术攻关项目广东省科技计划工业攻关项目更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术医药卫生机械工程更多>>
- 基于选择性全变差约束的稀疏角度CT快速迭代重建算法被引量：9
- 2014年
- 针对利用稀疏角度投影数据实现优质CT图像重建的问题,提出了一种改进的基于选择性图像全变差(TV)约束的快速迭代重建算法。该算法采用两相式重建策略,首先利用代数重建算法(ART)重建中间图像并进行非负性约束,然后采用选择性TV最小化对上述图像进行优化修正,两步交替进行直到满足某一收敛准则。为了进一步提升算法效能,该算法在迭代过程中应用快速收敛技术加快算法收敛。应用该算法对仿真的Sheep-Logan体模进行重建,实验结果表明,该算法不仅提高了图像的重建质量,保护了图像的边缘信息,而且显著加快了迭代重建的收敛速度。
- 李慧君齐宏亮徐圆周凌宏
- 关键词：图像重建
- 先验图像约束的全变差正则化CT图像重建算法被引量：2
- 2015年
- 为解决基于先验图像的压缩感知CT图像重建算法中,当先验图像与待重建图像结构位置存在偏差时,无法得到良好结果的问题,提出一种先验图像约束的全变差正则化CT图像重建算法。选择与待重建图像类似的先验图像,计算先验图像中几种均匀介质的像素平均值作为先验信息;对投影数据进行ART算法重建,并加入非负约束,得到中间图像;将先验信息融入到基于全变差的最小化目标函数中,对中间图像进行优化;以上两步骤循环进行,直到满足收敛准则。采用Shepp-Logan体模进行仿真重建,仿真结果表明,该算法和ART-TV、PICCS算法相比,信噪比更高,误差更小,图像质量更优。
- 袁媛齐宏亮耿庆山周凌宏
- 关键词：图像重建全变差
- 一种基于分裂Bregman方法求解的锥束CT图像迭代重建被引量：3
- 2014年
- 目的为精确且快速进行低剂量稀疏角度锥束CT图像重建,本文提出一种基于分裂Bregman数学方法的紧框架约束的图像重建算法。方法首先选择紧框架(Tight Frame)作为正则化项,根据压缩感知原理建立最小化目标函数,利用分裂Bregman数学方法将求解问题分为3步:(1)使用改进的前向投影算法快速计算出投影矩阵;(2)引入中间量,用分裂Bregman原理将无法直接差分的L1正则化问题转化为可直接差分的L2正则化问题,并利用共轭梯度算法求解;(3)利用分裂Bregman原理中的收缩公式更新中间量。结果仿真和实际重建的CT图像实验表明,相比于传统的带有正则化约束的凸集投影(POCS)代数迭代重建模式,分裂Bregman方法在图像保真和计算时间等方面均取得了上佳的效果,并且具有广泛的适用性。结论在稀疏角度锥束CT图像迭代重建条件下,本文提出的方法能够快速精确重建出满意的锥束CT图像,且图像重建速度和图像质量较凸集投影方法有较大提高。
- 杨柳齐宏亮徐圆甄鑫卢文婷周凌宏
- 关键词：正则化压缩感知
- 基于条件互信息量的随机蕨特征匹配算法被引量：4
- 2012年
- 为解决随机蕨属性组合独立性假设导致分类器性能降低的问题,提出了一种基于条件互信息量的随机蕨特征识别方法,通过已知类别属性组合之间的互信息量最大化,将关联度大的特征属性划分为一个蕨丛,并建立朴素贝叶斯模型,训练分类器。此特征属性选择方法改进了随机蕨离线训练机制,有效提高了分类器的性能,显著改善了随机蕨特征匹配算法的有效性。结合实例及仿真分析,验证了所提算法在保证实时性的同时提高了特征匹配的精确度。
- 李珍江贵平
- 关键词：视觉跟踪条件互信息
- 基于FDK算法的数字合成X线体层成像被引量：5
- 2011年
- 目的:放射治疗是恶性肿瘤病人的主要治疗手段之一。放疗的基本目标是最大限度地将放射线的剂量集中到病变(靶区)内,杀灭肿瘤细胞,而使周围正常组织和器官少受或免受不必要的照射。放疗过程中的一些不确定性因素,可以影响到靶区的几何形态,进而影响肿瘤实际照射剂量的分布,造成肿瘤脱靶和(或)危及器官损伤增加。因此,放射治疗中摆位的准确性和重复性成为影响肿瘤放疗疗效的关键性因素之一,特别是当高剂量梯度存在的时候。提高放疗摆位精度核心就是要及时获取并修正摆位误差。方法:测量摆位误差,需要比较治疗位置图像与模拟定位时的图像。研究成像剂量低,图像质量好的成像模式可以更好的提高放射治疗的摆位精度。数字合成X线体层成像(Digital Tomosynthesis,DTS)是一种基于有限角度的二维投影图像获取三维图像的重建方法。本文提出利用与FDK(Feldkamp-Davis-Kress)相似的算法重建治疗位置DTS图像,并对DTS图像质量的影响因素进行研究。结果:DTS图像比传统千伏射野验证片显示更多的解剖信息,骨结构和软组织清晰度明显提高。结论:DTS可以替代传统射野验证片和CBCT,作为放疗摆位校正的另一种方法。
- 冯亚崇周凌宏甄鑫卢文婷
- 基于改进Demons算法的非刚性配准及其在肿瘤放疗中的应用被引量：2
- 2012年
- 目的提出一种改进的Demons非刚性配准算法,验证算法的有效性,并将其应用于图像引导放射治疗(image-guidedradiotherapy,IGRT)中治疗图像和计划图像的配准。方法基于Brox等提出的梯度恒定假设和Malis的高效二阶最小化算法的思想,将图像灰度梯度场的相似性加入原始的能量函数中,推导出更新变形场的公式。利用有限内存的BFGS算法优化能量函数,自动确定迭代次数。分别利用模拟形变图像、变形体模图像和肝癌病人的临床CT图像验证改进算法的配准精度。结果改进的Demons变形配准算法与原始的"Additive Demons"算法相比,配准精度更高,收敛速度更快。结论在放射治疗的不同分次扫描过程中,因实际扫描条件的影响,两幅待配准图像像素灰度值范围不同的情况下,改进的Demons算法能够更好地实现快速精确的配准。
- 周露甄鑫卢文婷窦建洪周凌宏
- 关键词：DEMONS算法非刚性配准
- 改进Demons算法的验证及其在4D-CT轮廓线推衍中的应用被引量：3
- 2010年
- 目的研究一种改进的Demons变形配准算法,验证算法的有效性,评价配准算法的精度,并将其应用于4D-CT轮廓线的推衍。方法为加快收敛的速度和提高配准精度,将Demons算法的双向作用力进行重分配,并提出一个能量函数作为相似性测度,利用BFGS优化算法对能量函数进行优化,避免了经典算法中需指定迭代次数的缺陷。分别利用模拟形变CT图像与变形模体,分析和测量了配准算法的精度,并对该算法在4D-CT轮廓线推衍中的应用进行了评价。结果改进后的Demons算法与经典的Demons算法以及类似的变形配准算法相比,有较高的配准精度,推衍生成的轮廓线与人工勾画的轮廓线匹配程度高。结论变形配准是4D-CT中的一项关键技术,改进后的Demons算法应用于轮廓线的推衍有望大大治疗计划设计的轮廓勾画工作量,其配准精度能满足实际临床的需要。
- 甄鑫周凌宏卢文婷张书旭周露
- 关键词：DEMONS算法4D-CT
- 基于高斯拉普拉斯的层次剥离体绘制被引量：1
- 2014年
- 由于仅修改传递函数很难解决组织间的遮挡问题,尤其是同种组织间的遮挡问题。采用边缘检测的原理确定不同组织间的分层点,并针对基于梯度的层次剥离体绘制难于选择合适的梯度阈值的缺点,提出通过判断图像二阶导数过零点的方法,确定不同组织的分层点。同时,为了达到实时效果,通过图形处理器对算法加速,实现实时绘制的效果。实验结果表明,该算法能够自动地并实时地实现体绘制的分层显示,显示结果较清晰。
- 刘旭江徐圆齐宏亮洪虹周凌宏
- 关键词：图形处理器光线投射
- 基于圆扫描轨迹的锥形束CT重建与环形伪影消除被引量：9
- 2009年
- FDK算法由于其数学表达简单,实现简单、快速,是目前基于圆扫描轨迹的锥形束CT(Cone-beam CT,CBCT)重建的主流算法。但CBCT采集系统固有的机械误差和在大锥角的情况下,重建图像会引入各种伪影。本文利用体模投影图像、老鼠投影数据和VARIAN23EX医用直线加速器采集的真实人体投影数据对FDK算法进行了验证,并提出了一种快速精确消除重建后图像环形伪影的方法,该方法能精确的定位出环形伪影,并不受环形伪影宽度大小的约束,能最大限度的保全原有图像信息。
- 杨俊甄鑫卢文婷周凌宏
- 关键词：环形伪影CT重建医用直线加速器重建图像
- 筒串卷积算法用于非均匀介质光子剂量计算的精确性验证被引量：2
- 2010年
- 目的验证筒串卷积算法(CCC)预测射野剂量分布的精确性。方法采用MatriXX系统测量均匀模体中的剂量分布,然后利用热释光探测器(TLD)对两种不同的非均匀模体结构中的剂量分布进行实验验证。将Philips Pinnacle3 Version8.0商业TPS中CCC算法和FC算法的计算值与实验测量值进行比较。所有实验均在Varian23EX直线加速器上进行,射野大小分别为5cm×5cm和10cm×10cm,采用6MV光子束,源皮距(SSD)=100cm。结果在均匀介质中,两种算法都能精确地预测射束的剂量分布,在非均匀介质中,组织密度的不均匀和射野大小对剂量分布有着很重要的影响,CCC算法的计算值与测量值之间的误差小于FC算法。结论 CCC算法能够更精确地预测射束剂量分布。
- 关玉敏周凌宏张书旭甄鑫卢文婷杨俊
- 关键词：放射治疗计划系统
