分子影像学
分子影像学范文第1篇
随着社会的发展与进步，我们的生活方式在不断的发生着改变，在此背景下，各种肿瘤、意外事故引发的骨折、骨痛病例也在不断的增多，加上我国人口老龄化的加快，其骨质疏松案例也越来越多。随着科学水平和医疗技术水平的提高，对于各种疾病的诊断技术也越来越先进。尤其是随着计算机技术和分子技术的进步发展，使得影像技术及分子技术在骨科检验和诊断中的应用越来越广泛[1]。为了进一步探讨骨科核医学分子影像的临床应用，本文选取我院2010年10月——2011年10月间收治的80名骨痛或病理性骨折患者的临床资料进行回顾性分析，现报道如下。
1资料与方法
1.1一般资料我院2010年10月——2011年10月间收治的80名骨痛或病理性骨折患者，本组患者中有53名为男性，27名为女性，最大年龄为74岁，最小年龄为29岁，平均年龄（54.56±3.11），43名患者由于交通事故、摔伤、坠落等造成骨折，37名患者通过体检或因骨痛进行检查初步诊断为骨肿瘤。及其他骨科性疾病。
1.2方法通过查询相关资料，并结合着现代医学影像诊断，对由于交通事故、摔伤、坠落等造成的骨折患者进行X线平片，对由于存在骨科性疾病的患者进行99mTc-MDP全身骨扫描，检查骨骼病变的部位、程度、范围、性质等等，综合对患者骨折和病理性骨痛的原因进行分析，并通过核医学分子影像技术观察患者的病理变化[2]。
2结果
经过通过核医学分子影像检验发现，本组患者的病因主要包括22例原发性甲旁亢代谢性骨病，10例原发良、恶性肿瘤和骨痛，25例骨软化和肾性骨病，7例关节问题和代谢性骨病，13例骨软化和肾性骨病，其余3例患者无严重疾病。对于原发性甲旁亢代谢性骨病的患者则通过外科手术切除治疗，对于原发良、恶性肿瘤和骨痛的患者则通过骨肿瘤科或小儿骨科治疗，对于骨软化和肾性骨病的患者则通过内科医师进行治疗，对于关节问题和代谢性骨病的患者则通过矫形骨科或风湿科的医师治疗，对于疑为骨髓瘤的患者则通过血液科医师进行确诊治疗，对于本组中的3例无严重疾病的患者进行常规止痛药物进行治疗，并与患者沟通，为患者讲解病情的原因，消除思想负担，帮助患者恢复愉快的生活[3]。
3讨论
根据骨折的病因，骨折可以分为病理性骨折和应力性骨折。所谓的病理性骨折主要是指患者的骨折是由于本身的疾病而引起的骨折，比如说肿瘤或感染病灶往往会引起骨折，该类型便属于病理性骨折。利用核医学分子影像技术在病理性骨折患者的检验中要进行全身性扫描，以掌握病变的部位、程度、范围、性质等等；应力性骨折主要是指由于受到外界损伤或者局部负荷增大而导致的骨折，它可以根据发生部位不同而分为不同的类型[4]。比如发生在正常骨则成为疲劳骨，成为功能不全性骨折，我们常见的老年患者由于骨质疏松引起的骨折便属于这种类型。应力性骨折也是所有骨折中发生率最高的类型，尤其多发于老年群体、运动员、舞蹈员、士兵等等，其发生部分主要是跖骨、趾骨和胫骨、跖骨、跳腓骨等等。在对活动量较大并且反复应力但X线显示为阴性的患者应考虑应力性骨折的可能，对于患者的诊断主要依靠99mTc-MDP骨显像，并配合核磁共振可以将其剖面清晰的显示出来。
对于骨痛与不明原因骨折病因的鉴别诊断，目前主要的方式是应用核医学分子影像对患者进行全身骨扫描。这种方式在最初主要应用于骨肿瘤的诊断，然而随着这一方式的优势逐渐突显，加上核医学分子影像技术在临床医学中的应用越来越广泛，全身性骨扫描的应用范围也逐渐扩大，其扫描技术也在不断的发展与更新，能够更详细的将患者病变的原因、部位、性质、范围清晰的显示出来，从而为临床诊断和治疗提供重要的依据。比如通过全身性扫描检测显示为原发性甲旁亢代谢性骨病的患者则通过外科手术切除治疗，诊断为原发良、恶性肿瘤和骨痛的患者则通过骨肿瘤科或小儿骨科治疗，诊断为骨软化和肾性骨病的患者则通过内科医师进行治疗，诊断为关节问题和代谢性骨病的患者则通过矫形骨科或风湿科的医师治疗，以此准确的判断患者的病因并采取对症的方式治疗，可以有效的避免误诊发生，同时为患者争取宝贵的治疗黄金时间，避免造成最佳治疗时机被耽误发生，确保患者的健康。通过本次研究发现，在骨科疾病诊断中应用核医学分子影像技术具有良好的临床效果，可以提高疾病诊断的准确率，从而为患者提供更合理的治疗方案，值得在临床应用上推广。
参考文献
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分子影像学范文第2篇
资料与方法 1.一般资料 本组收集子宫输卵管造影术中有明显对比剂逆流的患者共56例,年龄23~35岁,平均年龄29岁。原发不孕17侧,占30%,继发不孕39例,占69.6%(其中22例有刮宫史,占继发不孕的56%,10例有自然流产史,5例有剖腹产史,2例有自然分娩史)。56例中47例进行了诊刮,病理结果显示,炎性病变38例,内膜过度增生6例,内膜结核3例。
2.方法 所有检查均在数字化胃肠机或电视透视下进行,通常选择在月经干净后3~7天进行,术前常规进行碘过敏试验,试验结果呈阴性患者可进行造影检查。术前排空膀胱,取膀胱截石位,常规消毒外阴、阴道和宫颈,将导管插入宫颈内口,向气囊注气,使气囊封住宫颈内口,阻止对比剂外溢。对比剂采用60%泛影葡胺或碘海醇10~20 ml,以10 ml/min的速度推注,同时在电视透视下观察,并摄子宫输卵管充盈像3张,撤管后患者如无不适可步行至观察室。30分钟后摄片观察对比剂在盆腔内的弥散情况。
结 果 1.子宫、输卵管情况 本组56例有逆流征象的病例中,54例子宫大小形态均未发现明显异常;2例为单角子宫;双侧输卵管伞端不通27例,单侧通而不畅22例,双侧输卵管间质部梗阻5例,单侧输卵管峡部梗阻2例。术中均出现逆流现象,对比剂逆流表现分三种[1]:其中静脉逆流14例,间质淋巴逆流24例,混合性逆流18例。病因以炎性病变最多见(47例)。
2.逆流的X线表现 ①间质淋巴逆流:对比剂进入子宫间质淋巴网,于宫腔或输卵管周围形成云雾状、网状、斑点状阴影(见封三图1);或进入淋巴管及淋巴结,在盆腔内出现线条、斑点状影,斑点状影位于中央,线条状影呈放射状分布,呈现出“辐射征”(见封三图2),这是碘水造影时发生淋巴逆流的特殊表现,在碘油逆流中未见此征象报道。②静脉逆流:对比剂进入子宫壁基底细小静脉、弓状静脉丛,可显示为宫腔周围细小网状影;卵巢周围静脉及髂内静脉的各分支,通常是位于相应部位出现条带状、蚓状或树枝状影(见封三图3)。③混合逆流:X线表现颇为复杂,通常是间质淋巴逆流和静脉逆流X线征象同时出现(见封三图4),但程度通常不一致。
讨 论 子宫输卵管造影可以清楚显示子宫腔的大小、形态,可以准确对输卵管梗阻部位进行定位,是正确评价输卵管通畅性的首选方法。刘惕生等[2]行数字减影快速子宫输卵管造影,研究表明,数字减影快速子宫输卵管造影与传统方法比较,造影质量与效率方面明显提高,患者依从性显着改善,但该检查方法对仪器要求较高,基层医院尚无法普及。1929年Pujol等首次提出静脉逆流问题之后,国内相继有多篇文献报道,韩丽萍等报道其发生率为0.82%[3]。以碘水作为对比剂,明显降低了检查的风险,同时获取更多的信息量,能对诊断提供更多的帮助。
1.逆流的病理生理 ①子宫输卵管感染性病变,如炎症、结核等,病变引起血管通透性增高,增加逆流发生的机会;②感染性病变引发宫腔的粘连、缩小、输卵管梗阻,积水不通或通而不畅,加大压力以确保子宫输卵管充盈,亦增加了逆流发生概率;③造影检查时间把控,月经干净后过早行子宫输卵管造影,由于子宫内膜尚未完全修复,血管暴露,逆流机会较高;④子宫发育异常,宫腔较小或输卵管先天发育异常患者,易出现逆流征象;⑤各类流产术,流产时子宫内膜损伤、清宫不全、消毒不严、吸宫负压过大等多种因素,均可引发子宫内膜损伤,也常导致子宫输卵管的梗阻性病变,增加了逆流的发生机率;⑥医源性因素,器械损伤、插管过深、过快造成内膜损伤等。
2.碘水造影的优势 子宫输卵管碘油造影中并发造影剂逆流并非少见,由于碘油逆流引发肺动脉碘油栓塞曾有报道。现临床上常使用碘水作为对比剂,以泛影葡胺较为常见,其黏稠度较小,流动较快,吸收快,能有效避免静脉逆流后发生血管栓塞,不仅能显示子宫输卵管的大体解剖和输卵管的梗阻情况及性质,而且显示子宫输卵管细微结构明显优于碘油,有利于发现较小病变,且副作用少,是一种理想的子宫输卵管造影剂[4]。许承志等[5]利用低浓度复方泛影葡胺行子宫输卵管造影,均获得满意效果,对比剂进入人体内30分钟后即被吸收,检查时间短,不引起异物性肉芽肿,逆流后不发生栓塞,不良反应发生率低。但笔者发现,泛影葡胺碘过敏反应较高,碘过敏试验呈阴性者亦可发生过敏反应。使用非离子型对比剂碘海醇作为常规对比剂,仍出现轻度过敏反应者,但未发现中重度过敏反应病例。由于安全性能良好,剂量可适量加大,检查中压力可以适度增高,对于输卵管粘连者,能起到一定通液的效果,即便发生逆流,也不必担心并发症的出现。但也应注意因为逆流造成的阴道、子宫、输卵管内病原菌胞,因为逆流而引发其他组织器官蔓延。
综上所述,用碘水作为对比剂,即便是在造影术中发生对比剂逆流现象,由于无动脉栓塞之虞,同时能获取更多的影像学信息,完成造影检查的同时,兼备一定的治疗作用,使该项检查具有了更大的价值,值得临床推广。
参考文献[1]郑玄中.子宫输卵管造影术中造影剂逆流分析[J].医学影像杂志,1997,1(2):2021.
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分子影像学范文第3篇
[关键词]放射医学影像;质量检测评价;拉普拉斯评价
[中图分类号]R445
[文献标识码]A
[文章编号]1006-1959(2009)11-0215-02
X线医学放射成像,一直是常规的内、外科检查诊断的主要手段,伴随计算机和电子技术的快速发展,包括计算机放射成像系统(CR)和数字放射成像系统(DR)数字X光线摄影替代胶片成像的屏――胶系统成为X线医学放射成像的主要技术手段,如何评价放射影像像的质量,建立客观、科学的放射医学影像质量检测评价方法,以期更好地应用于临床诊断,是放射医学影像专业领域的重要问题,本文将为此展开探讨。
1 材料与方法
选择乳腺肿瘤影像及掌指骨影像分别用主观评价法、方差、信息熵及拉普拉斯(8邻域微分)算子和方法分别进行计算。然后将结果进行比较、评价。采用的各种评价方法如下:
1.1 主观评价法:影像的观察者依据规定的评价尺度或自身经验对影像作质量判断,给出质量分数,之后对所有参与者给出的分数进行加权平均,所得结果为影像的主观质量评价。
表1为主观质量评分表,它含绝对性尺度和相对性尺度,绝对尺度是对影像给出绝对的质量评分,相对尺度是确定某影像在一批相比较的影像中的相对质量评分。评价流程是用原始标准影像建立起质量等级标准,而后由观察者观看被评价影像,与标准影像作质量等级比较,得出被评价影像的等级,最后对观察者的打分进行统一平均。
主观评价能较好地反映影像的直观质量,但没能用数学模型进行描述,此外易受观察者的知识背景、情绪和动机等因素影响,且费时费力,无法满足工程性的检测评价要求。
1.2 客观评价法:主要的客观评价方法有信息熵、方差法、平均梯度法等,其分别通过计算影像的信息熵、方差、和平均梯度的数值来评价影像的质量。列举如下:
1.2.1 信息熵:据香农信息论原理,一幅用8bit表示的影像的熵可表示为:
H(x)=-ΣLi=0Pilog2Pi
式中,L=255为影像的最大灰度等级, Pi为影像像素灰度值,i为出现的概率,信息熵有如下特点:①当像素在各个灰度级均匀分布,即各个灰度级所出现的频率均等时,Pi=1/L,则熵H(X)具有最大值log(L)。这时影像的信息量最丰富,灰度分布最均匀,层次最多。②影像中灰度级减少时,熵H(X)也减少。当影像中的所有像素只有某一灰度级,而没有其它灰度级时,熵H(X)具有最小值0。这时影像无信息。
1.2.2 方差:方差反映了影像整体灰度分布的统计量,方差越大,对比度越大;方差越小,对比度越小,其数学表达式为:
σ2=1M×N ΣM-1i=0ΣN-1j=0(f(i,j)-μ2
其中,M和N是影像的行、列数,f(i,j)是像点(i,j)处的灰度值,μ为整幅影像的灰度平均值。
1.2.3 拉普拉斯评价方法:拉普拉斯(8邻域微分)算子和方法是一种新的影像质量评价方法,它通过计算统计影像边缘的灰度变化情况来评价影像质量――即灰度变化越剧烈,边缘越清晰,影像也越清晰。
方法如下:①利用设计新边缘提取算法求出影像边缘。②把影像边缘的每一个像素在3*3领域内采用拉普拉斯梯度算子,得到8邻域微分值的统计值,其次为便于不同大小影像的对比,对第二步计算的结果按影像的大小进行规格化。具体算法如下:
P=Σ(M-1)*(N-1)i=1Σ8j=1df/dx(M-1)*(N-1)
上式中,M和N为影像的行数和列数,df为灰度变化幅值,dx为像素间的距离增量。公式可描述为:逐个对影像中的每点取8邻域点与之相减,求8个差值的加权和,再将所有点所得值相加除以像素总个数。
2 结果
三种评价方法的比较结果见表2。
表2 主观评价、客观评价和拉普拉斯评价比较表
影像
乳腺肿瘤 手骨
评价方法 Ma-1 Ma-2 Hand-1 Hand-2 Hand-3
主观评价(同类影像比较) 优 差 优 良 差
方差 1881.2 549.9618 4296.1 4660.8 5104.1
信息熵 4.3319 3.2417 3.7080 5.1870 5.3389
8邻域算子和算法 0.0902 0.2306 3.1779 2.1504 1.332
从表2中可以看出:①对于图1,客观方法(方差、信息熵)、8邻域算子和算法与主观评价是一致的;②对于图2,客观方法(方差、信息熵)与主观评价方法不一致,即不能反映视觉特性,只有8邻域算子和算法与主观评价一致。主观评价和客观评价是传统的医学影像评价方法,以上比较说明8邻域算子和算法综合了主观评价和客观方法特点,是比较有效、科学的医学影像质量检测评价方法。
分子影像学范文第4篇
关键词： 小波变换； 融合规则； 改进算法； 效果评价
中图分类号：TN911.73 文献标志码：A 文章编号：1006-8228（2013）05-10-03
Improved algorithm and effect evaluation of one kind of wavelet transform fusion
Xu Da， Weng Weisong， Chen Chunlei
（Center for Forest Resource Monitoring of Zhejiang Province， Hangzhou， Zhejiang 310020， China）
Abstract： In remote sensing image fusion based on the traditional wavelet transform， only the low frequency information of low resolution image and the high frequency information of high resolution image after wavelet decomposition are used to abandon simply low frequency information of high resolution images. In this paper， a kind of improved algorithm of the wavelet transform fusion rule is put forward by making full use of the low frequency information of high resolution image， which is applied to the SPOT5 remote sensing image fusion. Through fusion effect being evaluated on the basis of objective indicators， not only the resolution of fusion image based on improved algorithm is enhanced， but also the farthest spectral information of the original multispectral image is retained.
Key words： wavelet transform； fusion rule； improved algorithm； effect evaluation
0 引言
小波变换是在Fourier变换的基础上发展起来的，是继Fourier变换以来在科学方法和工具应用上的重大突破，已被广泛应用于信号处理、图像处理及许多非线性科学等领域[1-3]。小波变换不但具有良好的时频局部化性质，可以将图像的空间特征和光谱特征进行分离，而且具有多分辨率特性，可以将不同尺度的空间特征进行分离。同时，小波系数的幅值随着分解层数的变化，提供原始影像灰度的局部变化特性，从而为不同传感器影像融合提供了有利条件[4]。因此小波变换融合在多分辨率遥感影像的融合应用中，显示出其巨大的应用前景和发展潜力。图像融合是将信道采集到的同一对象的两个或更多的图像合成在一副图像中，以使它比原来的任何一副图像更容易被人们所理解[5-10]。
1 传统算法存在的问题
遥感影像小波变换融合过程中，常用低分辨率影像经小波分解后的低频部分（影像基带数据）替代高分辨率影像经小波分解后的低频部分，再与高分辨率影像经小波分解后的高频部分（影像子带数据）进行小波重构来得到融合影像。结果是：低分辨率影像的高频信息和高分辨影像的低频信息未被加以利用。
由于低分辨率影像（对应多光谱波段）的光谱信息优于高分辨率影像（对应全色波段），在理想情况下，可以认为低分辨率影像的低频信息优于高分辨率影像的低频信息，因此舍去高分辨率影像的低频信息是可行的。而由于遥感影像成像过程的随机性，在影像的一个局部区域，可能出现高分辨率影像的低频光谱信息优于低分辨率影像的基带数据。因此在融合过程中，不应对高分辨率影像的低频光谱信息进行简单的舍弃，而应加以充分利用。
2 本文提出的改进算法
本文提出对遥感影像小波变换融合算法进行改进，并在MATLAB软件的支撑下，调用其小波分析函数，编制程序将该改进算法实例应用于SPOT5遥感影像的小波分解与重构，以完成基于改进算法的遥感影像小波变换融合全过程，以下给出具体实现步骤。
2.1 二维小波分解
选定某一小波变换函数，对两幅遥感影像分别进行二维小波分解。这里分解层数设为J，影像经二维小波变换分解后，分别得到影像的低频分量、水平高频分量、垂直高频分量和对角线分量。低频分量保留了原始影像大部分信息，高频分量均包含了边缘、区域轮廓等细节信息。图1所示为影像经二层小波分解的结果。
[LL2＼&LH2＼&LH1＼&HL2＼&HH2＼&HL1＼&HH1＼&]
图1 二层小波分解结果
说明：1，2―分解层次；H―高频子带；L―低频子带。
图1中基带LL2为影像的低频部分（近似影像），集中了其主要能量；各子带HLi（水平方向高频边缘信息影像）、LHi（垂直方向高频边缘信息影像）和HHi（对角方向高频边缘信息影像），i=1，2，分别为水平、垂直与对角分量，它们都是影像的细节部分。
2.2 提取小波系数
在两幅遥感影像的小波变换域内各尺度j（j=1J）上可以简单地对两幅影像的小波系数（高频系数，对应影像各子带）进行比较，把对应位置上绝对值较大的系数作为重要小波系数保留下来，即：
，当>； ⑴
，其他 ⑵
其中：和分别表示两幅影像在各尺度各分量上的小波系数。
本文在对各尺度上两幅影像高频系数（各子带数据）进行比较以确定如何保留重要小波系数时，尝试通过改进融合规则，用一确定的窗口尺寸（5×5），分别计算各子带的方差，再按下列规则确定融合后子带数据：
，； ⑶
，其他 ⑷
其中：表示第k个融合子带，点（x，y）位置上的值；表示原影像1在第k个子带，点（x，y）位置上的值；表示原影像2在第k个子带，点（x，y）位置上的值；表示原影像1在第k个子带，以点（x，y）为中心的方差值；表示原影像2在第k个子带，以点（x，y）为中心的方差值。k=1，2，3，分别对应HL，LH，HH三个子带。
2.3 提取逼近系数
在两幅遥感影像的小波变换域内对各影像的低频部分进行线性加权，提取出逼近系数（低频系数，对应影像基带）和。由于两幅影像经小波分解后其逼近系数之间的差异要远远小于小波系数之间的差异，故融合后的逼近系数可由/2确定。
根据两幅影像实际情况，式/2可进一步推广为。其中α+β=1。需要说明的是，由于和差别不大，因此α和β的选取对的影响很小，故本文还是采取α=β=0.5。
2.4 逆小波变换
利用以上融合规则得到的全部小波系数和逼近系数后，经同一小波变换函数支持的逆小波变换，对小波变换域内不同尺度上影像的高频水平、垂直、对角分量以及影像低频分量分别进行融合，重构得到最终影像。图2所示为SPOT5全色波段与SPOT5多光谱波段基于小波变换融合流程图；图3、图4和图5所示分别为试验区的SPOT5全色波段、SPOT5多光谱波段和经融合后影像。
[＼&＼&＼&＼&＼&＼&＼&][＼&＼&＼&＼&＼&＼&＼&][SPOT5全色波段][SPOT5多光谱波段][分解] [分解][融合规则] [＼&＼&＼&＼&＼&＼&＼&] [逆变换][融合图像]
图2 基于小波变换融合流程图
3 融合效果客观评价
当前遥感影像融合效果的客观评价问题一直未得到很好的解决，原因是，同一融合算法对不同类型的影像观察者感兴趣的部分不同，则认为效果不同；不同的应用方面，对影像各项参数的要求不同，导致选取的融合方法不同。文献[11]利用影像的均值、方差、熵、交叉熵四种统计特征进行融合影像分析与评价。
本文综合利用遥感影像的三类统计参数来进行分析与客观评价：第一类反映亮度信息，如均值；第二类反映空间细节信息，如方差、信息熵和清晰度；第三类反映光谱信息，如相关系数。当然，在实际应用中，也可以根据具体的需求，对相应的统计参数作重点考虑，赋予较大的权重。
为了便于对不同融合结果进行比较，本文对同一试验区SPOT5影像还采用了彩色空间变换融合法、主成分变换融合法、缨帽变换融合法、线性加权变换融合法和传统小波变换融合法[12-16]。本文算法与改进小波变换融合法比较结果见表1。
4 结果与分析
从表1的比较数据可以看出：通过遥感影像融合，可以把低分辨率影像的光谱信息和高分辨率影像的空间结构信息有效地组合在一起，融合前后的相关系数可以达到0.9以上，但都在一定程度上造成了光谱退化或信息失真。
改进小波变换融合前后相关系数平均值达到0.94，相对最大，这就意味着改进小波变换融合法相比其他几种融合法能最大程度地保留原多光谱影像的光谱信息，光谱退化少。反映空间细节信息的统计参数中，也是改进小波变换融合法所对应的值最大，可见其清晰度也比其他融合方法有所提高。反映亮度信息的灰度平均值，改进小波变换融合达到99.64，相对人眼反映视觉效果最好。
综上，本文提出的小波变换融合的改进算法是一种优良、可行的融合方法，可实践应用于多源遥感影像的融合过程中。
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分子影像学范文第5篇
关键词：森林 调 像片 判读 原理
第一次世界大战后，航空像片直接开始在实践中应用。在欧洲的几个国家中，航空像片用于绘制林业用图和编制详细地况、林况明细表。从50年代以后，在欧洲的大部分国家中，航空像片正式用于编制近代森林图，并作为林业企业内一种信息来源和森林调查的存贮系统。
判读是随着摄影测量学、光学和电子学等学科发展起来的。第一张航空像片是1892年达格雷和尼普斯用银板照相拍摄的。随后，出现了摄影测量学。当时法国地质学家阿拉戈把银板照相的摄影测量意义作为景观精确地透视（投影）表示，并根据透视几何的原理预测到在绘制地形图中的应用。1897年9月10日在《柏林日报》上发表了森林判读的第一个实例。德国的一个林业工作者用拴放气球取得像片，根据它进行了绘制森林类型图的试验。该试验是在秋季阔叶树变色时进行的。当时在德国，像片量测的问题解决了。早在1923年，就用摄影测量法进行林分量测的试验。由于像片比例尺非常小和摄影设备的成本问题，没有多少实际应用的价值。
森林的影像是由森林反射和发射的电磁辐射能量构成的。不同树种组成的林分的物理、化学性质和森林生物学特征不同，它们反射和发射的光谱特性不同，表现在像片上的影像则具有不同色调的、结构、形状和大小等。这些信息叫做判读因子。在航空^片上判读林分或地物，虽然其种类不同，但判读基本因子为影^大小、形状、色调、阴影、结构和地物之间的相互关系。
一、森林判读的原理
（一）影像形状
在垂直摄影的航空像片上，地物或林分显现它 们顶部特有的形状，其变化规律符合中心投影规律。平坦地区的地物影像形状阳地物形状相似，仍保持其原来的几何形状，如矩形采伐迹地其彭像仍为矩形；成一定角度的交叉道，其影像也呈现同样角度。例如，铁路的影像弯曲度很小，呈平滑的细线状，并有明显的路基、铁路用地；公路的影像弯曲度较大，呈平滑的粗线状。树木或林分的判读需在立体影像中仔细地观察冠形，根据不同树种具有的特定冠形和大小识别树种。
（二）影像大小
影像大小是识别地物的重要线索之一。影像大小乘以像片比例尺分母，就可以确定该地物大小。根据已知地物大小及其影像长度，在像片上可用下式确定未知地物大小。形状相同的地物可以根据相对大小来区别，如山杨和红松成熟林冠形均为平顶形，但红松林的树高和冠幅均比山杨大，再配合色调等判读因子可把它们区别开。
（三）色调和颜色
色调指的是地物反射光的亮度。像片色调反差是指影像与其背景间的亮度差。在彩色摄影中，彩色反差是影像与其背景间的各种彩色值与彩色差的结果。地物之间没有色调差别，地物影像形状显然不能识别。色＼调是判读地物最好的一个线索，有时它是识别地物的唯一线索。例如，水湿地和干旱地根据像片的色调差别就可以把它们区别开。红外片影像的色调取决于地面上地物反射和发射的红外光量；雷达影像的色调取决于地面上地物返回传感器的雷达能量。
当物体反射某波段光线大于其余波段时，则该物体显示反射率最大波段的颜色。标准彩色片的影像可反映地物的天然本色，在森林调酥杏τ盟很方便。在夏季摄影的标准彩色片上区别树种或植物类仍感困难。
（四）阴影
阴影有两种，即本身投影和投落阴影。前者是地物本身背光形成的阴影，在垂直摄影像片上就'是地物背光面影像，它与受光面色调有明显差别。其特点表现在由受光面向背光面的过渡及坷者所占比例的关系上，利用这种特点可以判读冠形。圆形或平页形树冠影像由受光面向背光面逐渐过渡；尖锥形树冠过渡明显。殳落影是投落在地面上的阴影。它的特点是可以显现地物纵断形状，在平坦地区投落阴影不变形。利用这种特点可以判读树形状和大小，区别树种和地物。根据阴影长度可以确定树高。
阴影长度依太阳高度角和地形起伏不同而变化。被阴影遮盖沟林木，反射的光线很少，使得像片影像很暗，甚至反映不出来。3此，在判读有阴影的地物迹要进行立体观察。
（五）结构和形态
像片影像的结构是指色调或色调变化的频率。它是由于细小也物不能单个明显地区别出来的那些细小地物色调或色调变化引发的结果。在大比例尺像片上单株术可以分辨开，它们的叶子不拒分辨；树冠或林冠的影像结构是由树叶的反射光构成的。有些小地物在像片上不能显现，如河流切刈情况，在小比例尺像片上仅能从影像结构上判断。在黑白像片上影像结构可分为四级：光滑、细致、粗槌和极粗糙。
形态指的是地物特殊的排列，它是天然或人工形成的。地面二岩石形态经常指示地质构造；水系形态与岩性、构造及土？结构有密切相关；森林植物形态与其群落类型有密切关系。根据这些持征可在像片上识别它们。
同一形态地物影像的大小和色调可能不同，但其形式则有一定特征，如稻田有大小一致的区别，果园有整齐的株行与疏开之间距，人工林和天然林具有显然不同的林相。
二、森林判读的主要根据
森林生物学特征、森林光谱反射特性和树木及地类间的相互关系可作为森林判读的主要根据。
1.森林或树种的生物学特征：不同树种的冠形、大小、树叶色和分布位置均不相同，所以不同树种或林分在像片上形成了同的影像结构、特征。它们主要表现在树冠影像的形状、大小、调和林木影像的高度差别等，可根据这些差别在像片上判读树或林分。
2，树种和地类间的相互关系：由于不同树种的森林生物学特不同，树种或林分的分布有一定的规律性。掌握这些规律性再合其他判读因子，就可以正确地识别树种或林分。
3.森林光谱特性：森林遥感成像主要是利用树冠的反射和发能量。林分类型不同，光谱特性和规律有差异。这和树种本身的生物学和生态学特征有关，尤其是树木的生长、发育及其光学特性，对树木的光谱反射特性影响更大。例如，樟子松树冠稀疏，透光量大，针叶颜色浅，叶绿素含量少，故在樟、红、落三个林分中其反射率最高。绿色植物吸收红、橙和蓝光进行光合作用，不能吸收红外光波，只起增温作用。植物的反射、透射和吸收的光量之和为100%。在可见光波段，绿色植物吸收了辐射能的大部分，而反射和透射则较少，红外光波段反射量大，故在可见光波段反射率低，红外光波段反射率高。
利用不同林分类型之间光谱反射率差异大小的特点，可以选定最佳波段进行航空摄影。夏季森林航空摄影采用红外片比全色片效果好。在像片定性、定量判读中，应用红外片比全色片划分林分类型容易。不同波段的光谱数据及其特点和规律是森林自动判读和分类的根据。
航空像片的重要价值之一就是从航空像片上能识别和判断出地物的质和量，从而形成航空像片的判读理论和方法，这一理论和方法是提高森林调查质量的基础。
参考文献：
分子影像学范文第6篇
［关键词］医学影像 教学重点 学科动态
［中图分类号］H018.4［文献标识码］A［文章编号］1009-5349（2011）10－0179－01
进入21世纪，随着科学技术的迅速发展，医学影像学也进入了一个高速发展的时期。医学影像学是利用成像技术对人体进行疾病诊断和在影像监视下进行疾病治疗的一门新型科学。这门学科兴起于20世纪70年代末，随着CT、MRI、ECT、USG等新技术、新设备的出现和发展，这门学科成为现代医学领域发展最快、涉及范围最广的学科之一。从这门学科的出现，广大医学相关专业教师就对这门学科的教学方法进行了探索。结合多年的教学实践，对如何教好医学影像学我有以下几点体会。
一、从宏观上把握教学内容，确定好教学重点
医学影像学的教学大纲规定，学生在校期间应该掌握成像技术与临床应用、骨骼与肌肉系统、循环系统、中枢神经系统、头颈部、介入放射学、超声影像学（心超、腹部）等方面的知识。要求掌握各系统的正常影像学表现和常见病的基本病变影像学变化；了解影像学诊断的成像原理、诊断价值及其限度，在临床工作中的地位和发展概况；了解影像学中各种检查方法，检查前后的注意事项及应用范围，并能在临床工作中正确使用；学会观察、分析各种影像的表现、方法和诊断原则。
这么多的知识要求在短时间教授完是一件很困难的事情。在这种情况，采取的教学方法就应该是总揽全局，确定重点，让学生学会举一反三，养成学生独立学习的习惯。例如：在讲到第二章《食管与胃肠道》时，食管与胃肠道检查首选硫酸钡造影，对硫酸钡造影就应当作为重点来讲解。而USG和MRI在胃肠道疾病的诊断中价值较小，就应当简略带过，或者采用自学的形式。
二、掌握学科发展动态，及时进行教学内容的更新
医学影像学包涵了多种影像检查、治疗手段，已成为临床最大的证源。因此，医学影像学发展的趋势是多种影像检查手段的融合和优化选择。医学影像学的发展表现为几个方面，图像数字化是影像发展的基本需要；设备网络化可以提高设备的使用及保障效率；诊断综合化能优化多种影像检查，提高诊断的准确率；分组系统化能更紧密地与临床结合。
根据医学影像学的这个特点，在教学中，我们首先选择最新的教材。其次，教师应该了解最新的动态，跟上时代的节拍，把最新的知识传授给学生。让学生在校期间掌握到最新的知识，以适应将来工作的需要。例如：数字化影像是把过去的模拟图像变成了可再用的数据。过去，医院给病人的是一张X光片，它只能记录病人在当前条件下的影像，不能通过它看到新的东西。而数字化把影像变成一种活的数据，能把过去二维的平面图像变成多维的立体图像，从过去的只有一个平面和长宽变成了一个长、宽、高或者前后、左右、上下的立体图像。由于引入的功能不同，医学影像学本身不仅反映三维立体结构，同时还包括诸如时间、分辨率等元素。在功能变化中，我们称其为四维图像。过去我们只能进行定性判定，没有确切的数据对患者的片子做定量判定。现在，借助数字化影像，我们可以对这些做出准确测量。这样的变化，必须及时给在校生进行讲解，让学生掌握最新的学科动态。
三、要求学生掌握理论知识，培养学生的学习能力
学生在学习医学影像学时，既要学好相关的理论知识，例如解剖、病理、生理、生化等专业知识，又要有自主学习和终身学习的能力。因为学生时代再长、学生再用功，掌握的内容仍然是有限的，这就使得培养学生的学习能力尤为重要。只有医学基础扎实，自学与终生学习能力较强者，才能最终成为医学影像学科的佼佼者，才能适应将来工作的需要。
为了培养学生的学习能力，在教学中，要把理论教学和实践教学结合起来，应当建立计算机辅助见习教学的影像诊断实验室。医学影像学是一门实践性很强的课程，如何使学生在掌握必要的基础理论、基本知识的同时，提高读片能力，为今后更好地胜任临床工作打下扎实的基础，是我们面临的重要问题。传统的分小组观察一套典型病例教学片的方法虽然比较直观，但信息量有限且教学片难以长期保存，难以保证教学质量。为解决这一问题，应当把典型影像学表现的病例的X线片经数字化处理，将DICOM格式的CT、MRI图像转换成JPEG格式的图像文件，并分系统、分病种进行编辑，制作基于IE浏览器的网页式影像见习系统，学生见习由以往观察胶片改变为使用电脑多媒体观察各种疾病的影像学表现，在同一病种下可观察多个病例，接受的信息量明显增多，且直观而不失真，操作方便，深受学生欢迎，教学效果也会明显提高，学生临床技能和影像诊断思维能力也会大大提高。
四、把讲授式教学与启发式教学结合起来
讲授式就是把一些概念、原理、定义以图像、文字的形式讲授给学生。例如：什么是分子影像学？告诉学生分子影像学是用影像技术在活体内进行细胞和分子水平的生物过程的描述和测量。学生对这样的概念感觉到很困惑，如果在讲授这个概念时，用上启发式教学会更好些。在讲授这个概念前，提问学生：分子生物学是研究什么的？进而讲解分子影像学和分子生物学的关系，这样学生能理解得更透彻些。
【参考文献】
[1]吴恩惠,白人驹等,医学影像诊断学.人民卫生出版社,2001年.
分子影像学范文第7篇
临床资料：搜集数字减影血管造影(DSA)子宫输卵管造影的影像资料50例。
设备和器械：GE公司LEC+型数字血管造影机(DSA)，Nemoto高压注射器，双腔子宫造影导管等。
方法：月经后3～7天，碘过敏试验阴性。患者取截石位，活力碘常规消毒外，铺巾，安装窥阴器后用探条探测子宫颈腔，再用镊子夹持12F双腔子宫造影导管于宫颈腔内。向双腔管的注气孔注2～3ml气体使双腔子宫造影导管固定于宫颈腔内，再把双腔管注药孔端与高压注射器连接管连接，或者连接注射器手推造影。
造影常规取正位即可，DSA采像速率3.75fps/35sec；造影剂：稀释至40%泛影葡胺或欧乃派克等非离子型造影剂；总量10ml，手推或高压注射器注射。注射速率1ml/秒，压力100PSI。
结 果
50例均造影成功；无严重不良反应，部分输卵管不通或显示输卵管通而不畅[1](造影中，造影剂在输卵管内通过迟缓或受阻表现)，患者有不同程度的腹痛，但均能忍受。
子宫输卵管造影显示：子宫形态正常，双侧输卵管完全通畅15例，单侧输卵管完全不通8例；两侧输卵管中远端积水5例；一侧输卵管中远端积水10例；子宫形态异常3例；子宫形态正常，双侧或一侧输卵管通畅不良9例。
造影剂在盆腔均匀弥散38例，部分弥散，或不均匀弥散12例。
讨 论
子宫输卵管造影能反映子宫的形态和边缘，输卵管是否通畅，有无积水，以及边缘情况。造影剂在盆腔内弥散情况能反映盆腔有无慢性炎症及其程度。
子宫输卵管造影近年来多应用水质造影剂，如泛影葡胺或一些非离子型造影剂，由于流动快易推注，机械压力强，使造影剂易进入狭窄粘连区，而利于松解和疏通，并较好的显示组织黏膜结构[2]。亦大大缩短检查时间，即使发生逆流也无危险。在此基础上应用DSA技术，在DSA造影机下子宫输卵管造影。数字减影血管造影(DSA)是20世纪80年代继CT之后出现的一项医学影像学新技术，是电子计算机与常规X线造影相结合的一种新的检查方法[3]，提高了造影效果及影像质量。笔者总结DSA子宫输卵管造影有如下优点：①操作简单，成功率高；②安全性强，因DSA室有完善的配备，如心电监护及各种急救措施和急救药品，为造影中的安全提供保障；③DSA造影图像为高清晰高分辨率减影图像，降低使用造影剂浓度，并能排除肠气及肠道内粪石干扰；④DSA子宫输卵管造影图像可显示动态图像，造影剂在子宫输卵管内的通过情况全程显示，避免了因影像的重叠影响观察。⑤DSA造影图像可施行多种后处理，提供图像多，可放大图像，观察微细黏膜组织结构；⑥DSA造影图像可永久存储，或刻录光盘，节约了胶片；⑦1次图像采集就能完成子宫输卵管造影影像，解决了传统点片式造影多次分段曝光，减少造影剂用量和缩短检查时间；⑧DSA子宫输卵管造影使患者及医生接受射线量明显减少，用高压注射器代替手推注射对比剂能达到更好图像，同时操作医生接触更少射线；⑨1次造影不成功，或造影效果不满意者，可即刻施行二次造影，因DSA的减影技术，不产生前次造影剂的重叠，不影响造影图像质量。
因此，笔者认为DSA子宫输卵管造影是一种操作简单，成功率高，安全可靠，影像质量较高的技术方法，值得推广。
参考文献
1 李志安，主编.临床超声影像学.北京：人民卫生出版社，2004：453-454.
分子影像学范文第8篇
关键词：影像匹配最小二乘法特征提取核线影像
中图分类号：P203 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）07（b）-0000-00
随着图像信息处理技术的不断发展，图像特征和影像匹配的研究已成为该领域两个重要的研究方向。许多摄影测量和计算机视觉工作将特征提取作为最初的处理步骤以便后续的处理和分析。图像特征提取是影像分析和影像匹配的基础，影像匹配是图像融合、目标识别、目标变化检测、计算机视觉等问题中的一个重要前期步骤。
图像的特征可分为点、线、面三种[1]。点特征可以应用于诸如图像的匹配，目标描述与识别，光束计算，运动目标跟踪、识别和立体像对3D建模等众多领域。使用点特征进行处理，可以减少参与计算的数据量，同时又不损害图像的重要灰度信息，在匹配运算中能够较大的提高匹配速度。在视觉方面的应用中，面特征也被用于目标探测、目标识别、目标分类和自动地宽基线图像定位[2]。
影像匹配可以用于重建景物的三维影像、机器人视觉、地理信息系统、生物医学成像、DEM 自动生成甚至虚拟现实等领域都有着广泛的用途[3]。
1 数据源及操作平台
该文以两幅raw格式卫星核线影像作为数据源进行特征提取以及影像匹配，两幅影像间存在几何畸变和辐射畸变。
2 点特征提取
特征提取是影像处理过程中的第一步，它减少了需要处理的数据量并从影像中提取出了
最突出的特征。点特征提取是最常采用的一种图像特征提取，主要指明显点，如角点、圆点等。提取特征点的算子称为兴趣算子或有利算子，即运用某种算法从影像中提取我们所感兴趣的即有利于某种目的的点。该文比较了三种著名的特征提取算子，分别是：Moravec算子、Harris算子和Forstner算子。
Moravec 算子是 Moravec 于1977年提出利用灰度方差提取点特征的算子，是第一个提出兴趣点概念的算子。Harris算子是传统 Moravec 算子的改进，它在自相关函数的帮助下解决了离散变化和方向的问题，并且提高了定位精度[4]。Forstner 算子是摄影测量中著名的定位算子，其特点是速度快，定位精度较高。通过计算各像素的Roberts梯度和像素的协方差矩阵，在影像中寻找具有尽可能小的接近圆的误差椭圆的点作为特征点。
a Moravec 算子 bHarris 算子 cForstner 算子
图1三种特征提取算子对同一幅卫星影像提取的细节图
Moravec算子（图1a）几乎可以检测到所有的角点。Moravec角点提取算子是一个相对简单的算子，它最显著的优点是实现简单快速。它对强边缘比较敏感，这是由于响应值是自相关的最小值而不是差值。它不是旋转不变性的。Moravec算子对噪声敏感，它容易把沿着边缘的点和孤立的点作为角点，常常会提取出错误角点。
Harris算子（图1b）可基本检测到所有的角点，但是对某些特征点的定位不准确，也有一些错误角点，但是仍然比Moravec算子的效率高。通过增设阈值可以减少错误角点，提高效率。Harris算子具有计算简单、提取的点特征均匀而合理、可定量提取特征点以及算子较为稳定等优点[5]。且Harris算子的复杂程度介于Moravec算子和Forstner算子之间，在实际处理过程中是很受欢迎的算子之一。
Forstner算子（图1c）的计算速度较快，相比于Harris算子计算精度较高，但是对于Forstner算子来说，需要设置两个阈值，且不同图像需要设置不同的阈值，这两个阈值的确定提取出特征点的数量以及配准精度有很大影响。对于对比度小的影像，若阈值设置过大，则提取出的特征点数量较少，不利于后续的匹配工作；对于对比度大的影像，若阈值设置过小，则提取出的特征点数量较多，对匹配工作产生严重的运算负担；若阈值设置的较合适，则可提取出较好的特征点。
3 影像匹配
图像匹配，也称为图像配准，是图像处理的基本任务之一，可广泛用于目标识别与跟踪、立体视觉、变化检测、测绘等领域。在图像匹配的过程中，需要注意的地方有很多，主要可以归结为以下几个方面[6]。
（1）特征空间的选择。根据上文特征提取的结果，采用Harris算子提取出的特征点作为影像匹配的特征空间，原因如下：Harris算子计算简单，提取的点特征均匀而合理，可定量提取特征点，且算子较为稳定。相较于Moravec算子，Harris算子提取特征点的效率和精度较高，错误点较少，提取出的特征点总数较少，角点基本上都可以提取。相较于Forstner算子，Harris算子不需设定阈值，可做到自动提取特征点，复杂程度较低。
（2）相似性测度的选择。采用两种相似性测度，分别为相关系数和最小二乘，并将两种测度所得结果进行比较。
（3）搜索空间与策略的选择。采取的数据源为核线影像，沿核线的一维相关可用一维目标区， 但为了提高相关的质尼，采用二维目标区进行沿核线的一维搜索。这样既可比二维相关成平方地减少工作量，又可获得高的相关质量[7]。
3.1相关系数
相关系数法影像匹配就是以相关系数作为匹配测度进行两张影像的影像匹配，在左影像内取一适当大小窗口作为目标区影像，右影像取一大于目标区的窗口作为搜索区影像，在搜索区内取与目标区影像同样大小的窗口，计算两窗口的相关系数，不断移动搜索区内窗口，找到搜索区内与目标区影像相关系数最大的位置，得到右影像关于左影像的偏移量。相关系数是标准化后的协方差函数，以协方差函数除以两信号的方差即得相关系数。
由于该文采取核线影像作为数据源，可只计算右影像相对于左影像在水平方向上的偏移。在具体搜索时，有两种方法可以选择：（1）以左影像提取出的特征点作为目标区影像窗口的中心点，与右影像同名核线上的所有点进行匹配计算相关系数；（2）以左影像提取出的特征点作为目标区影像窗口的中心点，与右影像同名核线上的特征点进行匹配计算相关系数。第一种方法提取的同名点对数较多，但运算速度较慢。而第二种方法提取的同名点对数较少，运算速度却可以大大提升。该文采用第二种方法。当两窗口间的相关系数大于0.95时定义为同名点。
3.2最小二乘匹配
最小二乘影像匹配的方法由德国Ackermann教授提出，该方法充分利用了影像窗口内的信息进行平差计算，使影像匹配可以达到1/10甚至1/100像素的高精度，即可达到子像素等级，因此被称为“高精度影像相关”。最小二乘影像匹配方法具有灵活、可靠和高精度的特点，受到了广泛关注，得到了很快的发展。
但是，最小二乘影像匹配方法存在某些缺点，即当初始值不太准确时，系统的收敛性不好。为了解决这个问题，该文采用相关系数计算出的两个同名点之间的偏移量作为初始值，带入到最小二乘的几何校正参数模型中，结果证明此方法可以大大提高最小二乘匹配方法的收敛性。
该文的另外一个创新点为，在进行最小二乘迭代前，将相关系数大于0.8的特征点全部输入，进行最小二乘迭代计算后，将相关系数大于0.95的特征点定义为同名点，这样可以提出由于辐射和几何畸变等原因造成的相关系数较小或未到达0.95的同名点，增加提取出的同名点对数。
3.3匹配方法比较
a 左影像 b右影像
图2相关系数匹配细节图
a左影像 b右影像
图3最小二乘匹配细节图
图4两种方法提取部分同名点信息
由于图像显示原因，对于提取出的特征点只能显示整像素，但在输出的txt文件中可以看到定位的精度已到达子像素。另外，可以从细节图中看到，应用该文设计算法时的思路，最小二乘在细节图的左下角比相关系数多提取出一对同名角点，且精度很高，txt文件中也可以看到最小二乘方法比相关系数方法存在多提出的同名点，如第9行的同名点。在整幅图像中，相关系数共提取出36对同名点，而最小二乘则提取出了49对同名点，通过目视判读，均为正确的同名点，证明了该文思路的可行性。
相关系数和最小二乘匹配方法各有优缺点，相关系数法比较简单，计算速度快，相关系数测度是标准化的协方差函数，由于它是灰度线性变换的不变量，当目标影像的灰度与
搜索影像的灰度之间存在线性畸变时，仍能较好地评价它们之间的相似程度，虽不能改正目标影像与搜素影像之间的几何畸变，相关系数匹配方法平时仍然较为常用。
最小二乘方法可以改正目标影像与搜索影像之间的辐射畸变和几何畸变，且可将匹配的精度达到子像素级。最小二乘方法较相关系数法复杂一些，且存在难以收敛等缺点，但是经过该文对于初始值设定的改进，已很好地提升了最小二乘方法的收敛性。
4 结语
该文以两幅卫星核线影像数据为例，经过特征提取、影像匹配得到两幅影像之间的偏移量，并对特征提取方法以及匹配方法进行了比较与评价，并提出以下两个创新点。
（1）针对最小二乘匹配方法变形参数初始值的设定问题，提出了较为简单的解决方法，实验结果证明，该方法可有效地提升最小二乘的收敛性，且保证了匹配的精度。
（2）在进行最小二乘迭代前，先定义一个小的相关系数阈值，将大于这个阈值的同名点进行最小二乘迭代，最终使用与相关系数阈值相同的阈值定义同名点，通过实验证明，相对于相关系数匹配方法增加了提取出的同名点对数，且精度较高。
参考文献
[1] 张剑清，潘励，王树根.摄影测量学[M].武汉：武汉大学出版社，2013：121.
[2] 谢东海，詹总谦，江万寿.改进Harris算子用于点特征的精确定位[J].测绘信息与工程，2003（2）：22-23.