国家自然科学基金(30970866)
- 作品数：24 被引量：70H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>>
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- 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
- 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
- 基于选择性TpV正则化的DBT重建算法
- 2014年
- 针对数字乳腺断层合成摄影(digital breast tomosynthesis,DBT)为有限角度的低剂量重建问题,提出了一种基于选择性TpV(total pvariation,TpV)正则化的重建算法。采用两相式重建策略,对DBT投影数据进行联合代数重建(simultaneous algebra reconstruction technique,SART),获得满足数据一致性以及非负性约束的图像,采用选择性TpV正则项作为约束条件更新图像,抑制图像噪声,锐化图像边缘特性,两相交替进行,直到满足收敛准则。应用该算法对数字仿真乳腺体模进行重建,实验结果表明,与SART算法、SART-TpV算法相比,该算法不仅平滑了图像噪声,而且保留了图像的边缘特性,尤其实现了微小钙化的清晰显像。
- 李慧君齐宏亮徐圆周凌宏
- 关键词：图像重建
- 6MV医用电子直线加速器的蒙特卡罗模拟被引量：10
- 2011年
- 目的探讨入射电子束的能量和径向强度分布对百分深度剂量曲线和离轴比的影响，并寻找与百分深度剂量曲线和离轴比的测量值最接近的两者参数组合。方法利用OMEGA／EGSnrc系统，模拟Varian600C医用电子直线加速器，计算水模体百分深度剂量曲线和10cm深度处离轴比。若测量值和计算值的相对误差经过剂量最大点后在2％之内，则接受入射电子束值。结果电子束的能量在经过剂量最大点后对深度剂量曲线没有明显影响。离轴比对能量敏感，能量越高，离轴比尖角越小。径向强度分布对深度剂量曲线在误差允许的范围内没有影响，而离轴比曲线对电子束径向强度分布非常敏感，随着径向强度分布半高全宽增大而减小。深度剂量曲线的计算值与测量值一致。在射野范围内，离轴比曲线计算值和测量值一致；但在半影区和射野外，个别测量点的最大误差达到了18.5％。结论在射野内找到了电子束能量和径向强度分布的最优参数组合，而在半影区和射野外，未能找到合适的两者参数组合。
- 时颖华周凌宏刘迎军甄鑫卢文婷张书旭
- 关键词：加速器蒙特卡罗
- 基于高斯拉普拉斯的层次剥离体绘制
- 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
- 一种低剂量锥束CT三维图像重建快速GPU并行算法
- 2014年
- 鉴于非局部平均NL-Means(Nonlocal Means)算法的高性能图像去噪表现,并考虑到重建速度这一重要因素,提出一种低剂量锥束CT稀疏角度3D图像迭代重建算法。首先,采用最小二乘方法进行图像重建以满足投影数据一致性,再对重建图像进行非负约束;然后,利用非局部平均算法对以上非负约束后的图像进行滤波处理,起到去噪保边缘的作用。以上各步骤均可以进行并行化处理,交替执行直至满足迭代终止条件。实验结果表明,该迭代重建算法获得了满意的3D图像质量,尤其适合并行化GPU加速,重建速度大幅度提升。
- 杨柳齐宏亮刘旭江周凌宏
- 关键词：最小二乘GPU加速锥形束CT
