時間:2022-09-09 04:28:23
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇圖像分析論文,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
論文關鍵詞:彩信查詢 圖像檢索 對象識別 圖像分析
論文摘要:墓于對象的彩信圖像檢索系統是繼圖像檢索和彩信檢索結合的新一代信息檢索技術,介紹了目前熱門的墓于對象的圖像檢索系統的概念,以及應用到彩信檢索領域的工作原理。在基于對象的圖像檢索墓礎上,加入了對圖像中區域對象的識別過程,并將識別結果存入圖像屬性索引數據庫,然后在檢索過程中根據用戶輸入的對象查詢請求,到數據庫里進行檢索,最終將檢索結果返回給彩信用戶。
0引言
隨著彩信技術的快速發展和多媒體編碼技術的不斷進步,其數字化圖像資源日益豐富,并在彩信領域中扮演著越來越重要的角色。面對如此龐大的圖像數據資源,如何方便快捷地獲取自己需要的圖像顯得尤為重要。由于在圖像檢索過程中,圖像中的對象(如圖像的主體和背景)往往才是人們感興趣的檢索內容。因此,基于對象的圖像檢索成為了一項重要研究課題。本論文的主要工作是針對彩信圖像中主體對象的識別問題進行了一項有益的嘗試。
本研究在圖像分析和彩信圖像文本提取的基礎上,實現一種利用圖像對象的視覺特征和知識庫來識別對象(圖像中的主要區域)的方法,并將圖像對象名、對象的視覺特征等存人圖像屬性索引數據庫中,實現基于對象語義的圖像檢索。
1基于文本的圖像檢索技術
傳統的圖像檢索技術,主要是通過圖像進行人工分析,對圖像特征進行文字標注,也稱為基于文本的圖像檢索TBIR(TextbasedImageRetrieval)。這種檢索方式是用關鍵詞和描述性的文本的檢索,是先對圖像文件建立相應的關鍵詞或描述字段,并對圖像的存儲標識和關鍵詞對應起來,以結構化的查詢語言或超鏈接方式進行檢[1]。
這種傳統的圖像檢索技術在圖像信息飛速增長的今天有很大的局限性:
l)手工操作,勞動強度大,不能充分揭示和描述圖像有代表性的特征;
2)主觀性大,由于個人的感知差異,不同的人對相同的圖像有不同的理解;
3)處理速度慢,不能快速提出檢索的相關結果;
4)漏檢,檢索中不能充分利用各種特征,容易忽略事先沒有注意到的特征。由于這種檢索技術根據圖像的文本等一些與圖像相關的因素來確定圖像的內容,而不是抽取圖像本身的外部特征或從更高的語義層次來獲取圖像的內容,由此確定的圖像內容可能與圖像實際內容存在著偏差,從而直接影響圖像檢索結果的可靠性。
2基于對象的圖像檢索系統
2.1CBIR的概念
為了解決基于文本的圖像檢索存在的問題,基于對象的圖像檢索CBIR(eontentBasedlm路eRetrieval)逐漸被人們所重視。這種技術由機器自動提取包含圖像內容的可視特征:顏色、紋理、形狀、對象的位置和相互關系等,對數據庫中圖像和查詢樣本圖像在特征空間進行相似匹配,檢索出與樣本相似的圖像[2]。
2.2CBIR的檢索方法
其主要的CBIR的檢索方法有:基于顏色特征、紋理特征、輪廓特征、形狀特征、空間特征、時間關系及時空關系、語義特征等特征的檢索[3]。
3墓于對象的彩信圖像檢索系統
基于對象的彩信圖像檢索系統使用VisualC++6.0作為開發工具,采用面向對象的體系結構,具有較好的可移植性和可擴展性。后臺數據庫系統采用MicrosoftAcces 2000,訪問方法為ADO訪問。該系統的功能是:用對象識別系統將圖像分析和對象識別的結果存入圖像屬性索引數據庫;根據用戶輸人的檢索要求,檢索系統利用圖像屬性索引數據庫進行檢索,根據相似度由大到小排列檢索結果,然后將檢索結果信息(包括圖像的縮微圖)發送到彩信群發器,再發送到用戶。
3.1系統設計思想
3.1.1圖像數據庫組成
圖像數據庫系統是在傳統數據庫、數字圖像處理與模式識別等技術的基礎上發展起來的一門新興的綜合技術。圖像數據庫技術一直致力于解決海量數字圖像的有效存儲和管理問題。圖像數據庫的產生拓展了傳統數據庫技術的應用,又為圖像處理技術提供了有力的支持[4]。
3.1.2圖像屬性索引數據庫建設
圖像屬性索引數據庫中存放著從彩信頁中獲得的所有圖像及其屬性,以供用戶查詢使用。
3.1.3動態鏈接庫(DLL)中執行函數的實現
在試驗平臺ImageHuntPlatform征生成和圖像檢索函數的實現,采用了動態鏈接庫(DLL)中的執行函數。動態鏈接庫(DLL)是用作共享函數庫的可執行文件。DLL中的代碼在運行時動態加載。
VisualC++中的類庫MFC以3種不同的方式支持DLL的開發,即:
l)與MFC靜態鏈接的常規DLL與MFC動態鏈接的常規DLL及與MFC動態鏈接的擴展DLL。
2)與MFC動態鏈接的常規DLL與MFC動態鏈接的常規DLL也是內部使用MFC的DLL,DLL中的導出函數可以被MFC和非MFC可執行程序調用。與前者的區別是,這種類型的DLL在建立時使用的是MFC動態鏈接庫。導出函數使用的也是標準C接口,但必須使用宏AFx_MANAGE_STATE兀來設置MFc模塊狀態[5]。
3)與MFC動態鏈接的擴展DLL與MFC動態鏈接的擴展DLL是從已有的MFC來派生新的可再用類的DLL。擴展DLL在建立時使用的是MFc動態鏈接庫。擴展DLL中的導出函數只能由動態鏈接MFC的MFC應用程序調用。使用擴展DLL,可以從MFC派生新的自定義類,然后提供MFC擴展版給調用DLL的應用程序。
在試驗平臺中,要求特征生成和圖像檢索函數作為DLL庫的導出函數。特征生成函數的原型為voidGenerateChar(),無參數。圖像檢索函數的原型為B00LColorHuni(cstringUst*PositivePath,CStringUst*NagetivePath,CobArray*fsimi-larArray),其中Positivepath為正例圖像的路徑鏈表,Nagetive-Path為反例圖像的路徑鏈表,fSimilarArray為返回結果的對象鏈表(包括檢索圖像的ID、檢索圖像的路徑和示例圖像的相適度)。動態鏈接庫的方式可采用與MFC動態鏈接的常規DLL或與MFC動態鏈接的擴展DLL。以圖像檢索函數為例,在試驗平臺中動態加載DLL庫的主要代碼如下:
HINSTANCE hdll;
ypedefBOOL(CALLBACK·MYPROC)(CStringLiat*,CStringList*,CobArray*);
MYPROC dllproc;
Hdll=loadLibrrary(“DLL所在路徑”); //可與從Windows注冊表中動態取得
If(hdll!=null)
{dllproc=(MYPROC)CetProcAddress(hdll,FunName);
轉貼于 If(dllproc==NULL) {AfxMessageBox(“輸入檢索圖像的函數名稱有錯誤!”);return;}
Dllproc(…,…,…);
}
3.2系統工作流程
其主要的工作流程為:用戶根據自己的需求輸人所孺要的圖像模型;將對象的輪廓區域從背景中區分出來;分析、提取并識別對象區域的視覺特征(頗色、形狀、紋理、位置、大小、方向等),建立數據參數或語義級的文字描述;根據對象視覺特征知識庫和相關文本(彩信中的相關對象名和對象特征關鍵詞)識別對象,建立概念級的圖像對象文本標注;利用對象的文本標注和視覺特征描述,實現基本對象的圖像檢索;將檢索到的圖像通過彩信群發器發送出去。具體工作流程如圖l所示。
【關鍵詞】電子閱讀;基于圖像;文字排版
不僅一般圖像類的媒體信息需要重新排版,由于一些文本類信息具有附加顯示屬性,例如word里的文字信息具有格式信息,用來突出某部分的重要性等等,如果只是將文本信息傳送到移動設備上,則這些重要的附加信息將被丟失,從而極大影響讀者的閱讀、理解過程。
如何對這些文字信息進行重排版,本文提出了全新的基于圖像分析的文字排版技術,直接對包含文字的圖像進行像素分析、文字分割、重新排版。在對源圖像的像素進行分析,將文本塊周圍的空白區域去除之后,可以進行下述處理。
一、源圖像文字分割
由于源圖像需要重排版,所以必須對源圖像按行進行文字分割,如下圖所示,獲得每行的上側位置Linetop、下側位置Linebottom,其過程和在對源圖像的像素分析步驟中獲得Wleft相類似[1],程序沿垂直方向自上而下不斷掃描每行的像素,若從全白像素行進入有非白色像素行,則是一個新文字行的上側,反之,若從有非白色像素行進入全白像素行,則是一個文字行的下側。由此可知,只需掃描一次即可獲得文本區域每行的上下位置,即下圖所示中第一行上下側位置為紅色虛線,第二行上下側位置為藍色虛線,第三行上下側位置為綠色虛線。
1)首先用戶必須按照目標移動設備的屏幕分辨率設置目標圖像的寬度Wdest和高度Hdest,例如有的高分辨率手機則達到800*480,則設置Wdest=800,Hdest=480;
2)然后用戶選擇文字排版后放置的起始位置,即根據排版要求設置變量P1;
3)接下來程序將自動按源圖像中各行文字,分別進行圖像信息賦值[2],如果源文字一行放置下來還不到目標圖像右側,如上圖“源文字1行”所示,則將該行所在區域的右上角坐標P2自動賦值為下一行文字的起始點位置;
4)如果源文字一行放置下來超出目標圖像右側,則以目標圖像右側為分界線將源文字分為兩部分,右側部分將在放置在下一行,如“源文字2行”那樣,出現了換行效果[3],最終同樣最后一塊的右上角坐標自動賦值為下一行文字的起始點位置,如上圖中“第三行起始點坐標P3”;
5)在放置完所有源圖像文字后,即可將內存中的目標圖像保存到磁盤上,完成整個重排版過程。
三、實驗結果分析
本文將上述基于圖像的處理過程編制成計算機程序,并做了相應的重排版試驗,經觀察發現本文所述原理對基于圖像的文本重排版處理效果非常良好,下面是處理實例,如圖3所示,處理前圖像寬度為873,超過一般移動設備的分辨率,用戶在閱讀時需要不斷縮放、移動圖像,非常麻煩。
本文提出的基于圖像的文本重排版技術,除了大幅提高移動設備的閱讀效果外,還可以在重排版后向圖像中加入注入數字水印等版權保護措施,為電子出版商在移動設備上的數字出版提供一種可靠的防盜版技術保證。
參考文獻:
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作者簡介:
1.1.1醫學影像背景
醫學影像學由于其含有極其豐富的人體信息、各器官信息等,能以很直觀的形式向人們展示人體內部組織結構、形態或臟器等,使得其在臨床診斷、病理研究分析治療中有著十分重要的作用,是醫學研究領域中的一個重要研究方向,幾年來,隨著醫學成像技術的不斷發展,醫學圖像已經從早期的X光片發展為二維數字斷層圖像序列。醫學影像學包含人體信息的獲取以及圖像的形成、存儲、處理、分析、傳輸、識別與應用等,主要內容可以歸納為三大部分:醫學影像物理學、醫學影像處理技術和醫學影像臨床應用技術⑴。首先醫學影像物理學指的是圖像形成過程的物理原理,主要目的是根據臨床需求或醫學研究的需求,對成像的原理、成像系統進行的分析和研究,將人體內感興趣的信息提取出來,以圖像的形式顯示,并對各種醫學圖像的質量因素進行分析。提取的信息可以是形態的、功能的或成分等一切與當前臨床應用有關的感興趣信息,信息載體可以是電磁波或機械波,所顯示的形式可以是一維的、二維的甚至是三維、四維等不同層次的圖像。
醫學影像處理技術是指對已獲得的圖像作進一步的處理,如對其進行分析、識別、分割、分類等,從而得到我們臨床研究所需的感興趣信息,確定哪些部分應增強或某些特征需要特殊提取進行處理,其目的是使得原來不夠清晰的圖像變的清晰,易于分析,或者是為了提取圖像中某些特征信息,對于特定的器官的分析,涉及到醫學診斷的內容[2],重點是要對器官的切片圖提取關鍵信息進行分析,如對于胃部切片圖,我們在診斷胃癌的時候是要判斷是否有淋巴結發生轉移,這就需要首先對胃部切片圖進行有效的分割,尤其是我們需要的胃壁周圍的感興趣區域,在正確分割的基礎上,對于切片圖中的目標進行分析,通過特定的方法識別切片圖中的目標,從而可以實現輔助診斷的目的[3]。
1.2醫學影像中多目標跟蹤研究的現狀
在計算機視覺領域的傳統目標跟蹤中,研究人員多采用基于分割的跟蹤,即運動目標的跟蹤被分為兩大步:第一步,目標分割;第二步,目標跟蹤。在醫學圖像多標跟蹤問題中,要對圖像上的目標進行精確的跟蹤,首先是需要正確的圖像分割結果,然后運用相應的跟蹤方法得到我們所需要的跟蹤結果。
1.2.1醫學圖像分割概述
圖像分割就是把圖像分成若干個特定的、具有獨特性質的區域并提出感興趣目標的技術和過程。它是由圖像處理到圖像分析的關鍵步驟?,F有的圖像分割法主要分以下幾類:基于閾值的分割方法、基于區域的分割方法、基于邊緣的分割方法以及基于特定理論的分割方法等。近年來,研究人員不斷改進原有的圖像分割方法并把其它學科的一些新理論和新方法用于圖像分割,提出了不少新的分
第二章醫學影像中的多目標跟蹤
目前,大多數對于醫學影像中多目標跟蹤的研究主要是基于醫學圖像分割的結果之上的,所以醫學影像中的目標跟蹤主要分為圖像分割、圖像跟蹤兩部分。圖像分割主要是為了提取感興趣區域,通過相關的圖像分割方法得到我們所需要的待跟蹤的圖像,得到分割圖像后采用跟蹤的相關方法對研究的目標進行跟蹤、識別,得到醫學影像中目標的一些關鍵信息,如其面積變化、位置變化、軌跡信息等。
2.1醫學影像中的圖像分割
圖像分割就是運用特定的方法把圖像分成若干個特定的區域并提取感興趣區域的技術和過程。它是由圖像處理到圖像分析的關鍵步驟?,F有的圖像分割方法主要分以下幾類:基于閾值的分割方法、基于區域的分割方法、基于邊緣的分割方法以及基于特定理論的分割方法等。近年來,研究人員不斷改進原有的圖像分割方法并把其它學科的一些新理論和新方法用于圖像分割,提出了不少新的分割方法。
2.2醫學影像中的多目標跟蹤
在計算機視覺研究領域中,運動目標跟蹤一直是科研人員研究的重點。所謂序列圖像中的運動目標跟蹤,簡單來說即是確定目標在巾貞與頓之間的聯系。同樣,作為多醫學圖像顯微圖像中的醫學圖像跟蹤,即是要在幀與頓之間,多醫學圖像混合中,找到相同醫學圖像的一一對應關系。從第一巾貞圖像直至最后一幀圖像,完成整個圖像序列中醫學圖像的匹配,實現整個醫學圖像跟蹤。從本質上來說,醫學圖像跟蹤方法與傳統的目標跟蹤方法沒有太大的區別。是在醫學圖像序列這個特定環境下,算法需要做一些相應的變化和改進,去適應醫學圖像運動的一些特性,這樣才能達到理想的跟蹤效果。由于目標跟蹤技術在計算機視覺領域發展良久,優秀的目標跟蹤技術門類眾多,目標跟蹤算法的分類沒有明確的標準。根據視頻序列中被跟蹤目標的數目,跟蹤方法可以分為單目標跟蹤和多目標跟蹤。根據目標跟蹤前,是否使用分割,跟蹤方法可以分為基于分割的跟蹤和基于視窗的跟蹤:基于分割的跟蹤是在分割后的結果中提取目標信息再進行跟蹤;而基于視窗的跟蹤不需要對圖像進行分害只要指定目標的區域,不過因為醫學圖像中目標運動多樣性,醫學圖像大都采用基于分割的跟蹤方法,跟蹤方法有幾類基本的框架:先檢測后跟蹤,先跟蹤后檢測,邊跟蹤變檢測,檢測利用跟蹤來提供處理的對象區域,跟蹤利用檢測來提供需要的目標狀態的觀測數據,醫學圖像當中主要是先跟蹤后檢測。此外,根據跟蹤目標提取的不同特征,目標跟蹤方法可以分為基于顏色、基于形狀、基于區域和基于點特征等跟蹤
第一章緒論……………………1
1.1醫學影像中多目標跟蹤的背景和意義…………………1
1.2醫學影像中多目標跟蹤研究的現狀……………………3
1.3本文研究的主要內容及論文安排…………………… 5
第二章醫學影像中的多目標跟蹤……………………7
2.1醫學影像中的圖像分割……………………7
2.2醫學影像中的多目標跟蹤……………………11
2.3本文中采用的方法……………………14
2.4本章小結……………………16
關鍵詞:FFT,傅立葉變換,圖像差值,輪胎印痕,交通事故
0引言
隨著社會機動車輛的快速增長、道路交通事故已成為全球性的公害,因此,對交通事故的研究有著重要的現實意義和必要性。在交通事故發生后,部分肇事司機為免受處罰而駕車逃離現場,使案件變得十分復雜。因此,對肇事逃逸案現場車輛痕跡的研究尤為重要[1]。
我國目前交通肇事逃逸案件的破案率仍較低,有的地方甚至不到20%[2],其中還包括相當多數的用追緝堵截方式迅速偵破的案件,實際工作中借助科技手段勘查破案的案例更少。地面輪胎印痕是車輛發生道路交通事故時,在地面上留下的輪胎痕跡[3]。道路交通事故處理中,對地面輪胎印痕的分析,不僅有利于查明事故發生的原因,核實當事人的口供及其他證據的真實性,同時也為偵破道路交通逃逸案件、查找肇事車輛提供有效的證據。目前,國內外利用圖像處理技術進行輪胎印痕識別的研究不是很多[4]。
1 輪胎印痕在交通肇事逃逸案中的應用
1.1輪胎印痕的可行性研究
在交通肇事逃逸案件中,肇事車輛一般要經過以下幾個過程[5]:即正常行駛-剎車減速-肇事碰撞-停車-逃逸離開。在此過程中,一般會在路面及受害人的身體或衣服上留下輪胎印痕,輪胎印痕主要包括輪胎花紋特征、輪胎面磨損特征、車輛參數特征、特殊形態的輪胎痕跡特征等。根據輪胎印痕的輪數、軌距、輪胎規格、胎面花紋結構等可以推斷肇事車輛的種類及型號。根據輪胎的各種機械性損傷特征,包括裂口刺破、劃破、缺損及在雙輪間的異物,在一定范圍的肇事車輛種類和型號中,可用排查的方法最后認定肇事車輛。這類特征在一段時間內有較強的穩定性,是認定肇事車輛較有價值的特征,能有效地減少嫌疑車輛的排查數量,準確地對嫌疑車輛做出認定。
1.2 輪胎印痕在肇事逃逸案偵破中的作用
通過對交通肇事逃逸車輛輪胎的采集,研究其型號、拖印的寬度、花紋的類型、花紋的深淺和磨損程度、輪距、軸距、輪胎橡膠組成和配比的深入調查和研究,能減少排查的嫌疑車輛,迅速偵破逃逸案件,提高辦案效率和破案準確率,準確對嫌疑車輛車型做出認定。
輪胎印痕在交通事故勘測過程中的作用主要包括以下幾方面:
1)有利于核實當事人的口供及其它證據的真實性;
2)有利于查明事故發生原因,為事故責任認定提供證據;
3)有利于判斷肇事逃逸車輛制動前的車速;
4)有利于判斷肇事逃逸車輛輪胎的類型、逃逸方向,為查找肇事車輛提供有效的證據。
本文主要研究通過對輪胎印痕的識別,來判定肇事逃逸車輛的輪胎印痕類型,進而縮小排查范圍,提高事故破案效率。
2 基于FFT的圖像差值算法
2.1 數字圖像在FFT前后的存儲方式
數字圖像是將連續的模擬圖像經過離散化處理后得到的計算機能夠辨別的點陣圖像。在嚴格意義上將,數字圖像是經過等距離矩形網格采樣,對幅度進行等間隔量化的二維函數,因此,數字圖像實際上就是被量化的二維采樣數組。
一幅數字圖像可以用二元函數來表示其數學特征,函數為特定點處的函數值,表示圖像在該點相應的顏色強度或者灰度。即一幅原始數字圖像在未經圖像變換前,其存儲的數據內容為圖像的顏色強度或者灰度值,如圖1所示。
圖1 數字圖像的像素存儲矩陣
圖像變換是指圖像的另外一種數學表征方式,就是將圖像從空域轉換到變換域,如頻率域,然后進行圖像處理和圖像分析??沼蚍ň褪前褕D像看作平面中各個像素點的集合,然后直接對這一二維函數進行相應的處理。而變換域方法是首先對數字圖像進行正交變換,得到變換域系數陣列,如圖2
圖2FFT后的圖像頻譜存儲矩陣
所示。博士論文,傅立葉變換。該陣列為一個復數組合,每一個元素包含兩部分:實部與虛部。然后再進行各種處理,處理后再反變到空間域,即得到處理結果。圖像變換給圖像數據壓縮、特征提取、圖像去噪等帶來極大的方便,從而使后續運算變得簡單。其中,傅立葉變換是應用最為廣泛的一種圖像變換,也是理解其它變換的基礎。
2.2 FFT圖像差值算法分析
圖像差值(Image Difference)法主要是根據兩幅圖像(待識別圖像與標準庫存圖像)對應點值的差來判斷兩者是否匹配,以達到模式識別的目的。博士論文,傅立葉變換。其原理簡單的說,就是當兩幅完全一樣的圖像進行差值運算時,其差值結果應該為0,否則,其結果的絕對值大于0。假設待識別圖像,模板庫存圖像為,則有:
(1)
在上式中,為差值結果。在圖像識別過程中,關鍵是要選取一個合適的閾值T,比較差值與T的關系,如果d≤T,表示匹配成功,否則就認為兩者不匹配。當然,在進行圖像差值之前需要對圖像進行必要的處理,包括圖像的均衡化、去噪聲、旋轉等,否則,即使是同樣的兩幅圖片,如果光照不同、角度不同、特征點不對應等,也會造成其差值不為0,這種差值是沒有意義的。需要處理的方面具體包括:
1、合適的配準(registration)。即使兩幅圖像就算完全一樣,如果互相之間存在偏移,那么比較的結果也沒有意義。
2、可控的光照??煽氐恼彰骱苊黠@是很重要的,因為光照的改變會嚴重的影響差分圖像的值,通常和光照控制聯合使用的方法是根據實際條件進行灰度拉伸。
3、噪聲水平。博士論文,傅立葉變換。差值圖像里的噪聲需要足夠小,才不會影響比較結果。博士論文,傅立葉變換。好的信號強度對減小噪聲的影響大有幫助,另一種辦法是通過圖像處理的方法(例如圖像平滑)去噪。博士論文,傅立葉變換。
3 FFT圖像差值算法在輪胎印痕識別中的原理
3.1 FFT圖像差值算法的選取
在圖像差值運算中,根據參與差值的值的類型不同,我們分為基于像素的圖像差值法與基于頻譜的圖像差值法兩種[6,7]。博士論文,傅立葉變換。前者是指未經過圖像變換的原始數字圖像進行差值運算,參與運算的參數為圖像的像素值;后者是指圖像經過正交變換后得到的數字圖像進行差值運算,參與運算的參數為圖像的幅度值。根據待識別圖像在實際應用中的特點,在文中,我們采用后者進行差值運算,即通過基于圖像變換(傅立葉變換)的差值算法來進行模式識別,達到應用要求。
3.2 基于FFT圖像差值算法的輪胎印痕識別流程
基于傅立葉變換的圖像差值算法的流程,如圖3所示。
在圖3中,數字圖像的灰度修正與平滑處理均包含3種方式,可根據實際需要自行選擇合理搭配。本文中,我們分別采用直方圖均衡化與中值濾波兩種圖像處理方式,前者用于使原始圖像的灰度覆蓋范圍盡可能均勻、改善圖像的對比度;后者主要用于圖像的平滑處理、去除噪聲。圖像的處理操作是通過Matlab實現的,其中,直方圖均衡化使用函數histeq();中值濾波使用函數h=fspecial(‘average’)和imfilter(h);傅里葉變換采用函數fftshift(abs(fft2()));圖像相減利用(式2)函數實現,算法如下:
(2)
其中,D表示傅立葉變換后圖像的差值,Nr表示其圖像矩陣的行數,Nc表示其圖像矩陣的列數,X表示待識別輪胎印痕圖像矩陣,Y表示標準庫存圖像矩陣。
圖3輪胎印痕識別算法流程
3.3 輪胎印痕識別及數據分析
輪胎印痕識別是指在圖像處理的基礎上,按圖3的算法流程利用傅立葉變換對標準化圖像進行正交變換,即對圖像進行標準化[8],然后采用圖像差值的方法進行差值運算,將運算結果與預先設定的閾值比較,判斷匹配結果。
在輪胎印痕識別前,建立合理、完整的標準庫存圖像是非常重要的,也是后面正確進行印痕識別的前提和保障。在本試驗中,我們選取了20副有代表性的輪胎印痕圖像進行了多次試驗,其識別準確率可達到87%,實驗結果表明,該方法可以有效識別輪胎印痕圖像。
4 小結
在道路交通事故肇事逃逸案中,如何有效提高破案效率,加快破案速度已經是相關部門亟待解決的重要問題。文中提出的基于FFT圖像差值算法,可以通過對輪胎印痕的識別有效減少肇事車輛的排查范圍,加快交通事故逃逸案的偵破速度。
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“國家優秀自費留學生獎學金”從2005年設立至今,已評選了三屆。該獎項已經成為祖國關愛自費留學生的知名品牌,受到國內外權威媒體和有關人士的普遍關注和廣泛贊譽。
廣大自費留學生是國家寶貴的人才資源,為了進一步加強他們與祖國的聯系,弘揚優秀自費留學人員奮力拼搏的精神,本刊從2006年第1期開始,向廣大讀者介紹部分獲獎者。同時近期我們又開辟了“我的自費留學經歷”專題,真誠歡迎更多的自費留學生將你們留學中的酸甜苦辣與心得寫給我們。
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葉海濤,2003年獲獎者,留學英國?,F任英國倫敦大學學院(UCL)納米研究中心博士后研究員,與勞斯萊斯公司(Rolls-Royce plc)合作共同研發飛機引擎內部的高溫功率放大器。1998年西安交通大學本科畢業,曾獲得“好來西”企業獎學金、首屆美國聯合科技公司(UTC)容閎科技教育獎。2000年新加坡南洋理工大學(NTU)碩士畢業,獲新加坡Tan Chin Tuan國際交流獎學金及李氏基金(Lee Foundation)。2004年英國倫敦大學博士畢業,主要專業方向為金剛石由子學及納米器件2004~2005年被聘為日本電信電話株式會社國際研究員,從事單晶金剛石場效應管的研發?,F已發表國際期刊論文20多篇及國際會議論文40多篇,多次應邀參加國際學術會議并做大會專題報告。在攻讀博士期間,連續三年榮獲英國大學校長委員會頒發的海外研究生獎學金(ORS)、英國EPSRC獎學金和香港王寬成獎學金(KCWong),并被吸收為英國材料學會(IOM3)(2000年)、英國物理學會(10P)(2001年)及英國電子工程師學會(IEE)的會員,(2003年、2006)年當選為旅英中國工程師協會的理事,并應邀成為以色列國家科學基金委的特約評審人。
而立之年的葉海濤表示:“一定不會辜負祖國的期望,不斷提升和完善自己,腳踏實地做好每一份工作,心系祖國,愿為祖國的繁榮和發展貢獻自己的青春和智慧?!?/p>
謝向華,2004年獲獎者,留學英國。2000年畢業于上海同濟大學環境科學與工程學院,2001年9月赴英國布里斯托爾大學攻讀計算機碩士學位,一年后順利完成“高級計算科學”課程,并獲得理學碩士學位。2003年11月開始在布里斯托爾大學計算機科學系媒體計算科研小組攻讀博士學位,同時擔任“研究助理”一職從事科研工作。2006年3月通過博士論文答辯。自2006年2月起,在布里斯托爾大學計算機系做博士后,從事一項由歐盟委員會(European Commission)資助的旨在開發幫助盲人和視力嚴重損傷的病人與外界交互的計算機認知系統的研究項目(CASBliP)。其研究主要為立體計算機視覺系統,動態曲線分割模型,計算機材質分析,自動缺陷識別和醫學圖像。他在計算機視覺與圖形處理領域的國際性刊物和國際性學術研討會上以第一作者發表了10多篇論文。2004年,應美國瑪柯尼醫療系統(Marconi Medical System,Inc.)蘇里博士的邀請,在《醫學圖像分析手冊高級圖形分割與圖像注冊模型》一書中撰寫章節――“區域支持的幾何彩色動態曲線分割模型”。謝向華現參與《材質分析手冊》一書的編撰工作,該書將于2007年出版。2006年初,他與默曼迪博士的PRINS研究方案得到了英國Levelhulm研究基金會為期兩年的資助。他現擔任多個國際性學術期刊的評委,并是英國“醫學圖像分析與認知”年會等多個國際性學術協會的會員。謝向華認為,獲得“國家優秀自費留學生獎學金”是祖國對自己在海外多年努力學習的莫大鼓勵與肯定,同時也讓所有海外的莘莘學子看到祖國對于他們的重視與厚望。在今后的研究工作中,他將繼續努力學習尖端技術,為祖國將來的科技發展貢獻微薄之力。
姚小軍,2004年獲獎者,留學法國,研究方向為化學信息學。1994年就讀于蘭州大學化學系,2002年1月獲“促進科學技術研究中法協會信息科學獎學金”資助,作為蘭州大學與巴黎第七大學聯合培養的博士生,赴法國留學,師從法國巴黎第七大學ITODYS研究所化學信息學和分子模型實驗室主任范波濤教授和蘭州大學胡之德教授。在范教授和胡教授的共同指導下,主要開展了以下兩個方面的研究:(1)新的機器學習算法在QSAR/QSPR中的應用;(2)計算機輔助分子設計。他在國際知名學術刊物上發表了30余篇論文并被多次引用,所做的工作曾多次在國際會議上介紹,得到了同行的廣泛好評。留學法國期間,曾獲得2002年“法國華人青年企業家協會”教育基金會第二屆“優秀中國留學人員獎”和2004年中國國家留學基金委“國家優秀自費留學生獎學金”以及2005年“促進科學技術研究中法協會信息科學獎”。2004年12月獲得博士學位。獲得學位后,姚小軍響應國家西部大開發戰略,懷著對母校的深厚感情,決定回到蘭州大學,從事教學和科研工作,為國家的西部大開發戰略和母校的發展貢獻自己的力量。獲獎后,他深深地感謝國家對海外留學生的關心和支持。他表示將會繼續努力,爭取更大的成績,更好地報效國家。
1 材料與方法 1.2 主要儀器與試劑 CK40型光學倒置顯微鏡 (日本Olympus);ST4040型染色機(德國);EG1160型石蠟包埋機(德國);心臟Langendorff灌流系統由埃德儀器(上海)國際貿易有限公司提供;AXT0SK0P2型正置顯微鏡(德國ZEISS);LP5150型TillVision圖像處理系統(德國);EPC9型膜片鉗放大器(德國);MP285型微電極拉制儀(美國);Pulse&Pulsefit和TAC數據采集和信號分析處理系統(德國);阿霉素(浙江海正藥業有限公司,批號20050507);參附注射液(雅安3九藥業有限公司,批號20043116);牛血清白蛋白(BSA,Roche分裝);Ⅰ型膠原酶(Worthington,X6C8594,美國);4羥乙基哌嗪乙磺酸(HEPPS)、乙2醇2乙醚2胺4乙酸(EGTA)均購自Sigma公司。其他均為國產分析純。 1.4 分組及給藥 SD大鼠隨機分為正常對照組,正常生理鹽水組,阿霉素組,阿霉素加生理鹽水組,參附注射液低、中、高劑量組(簡稱參附低、中、高劑量組)。每組8只,雌雄各半。正常對照組:不做特殊處理。正常生理鹽水組:腹腔注射生理鹽水。阿霉素組:實驗開始后第2、4天腹腔注射1mg/kg ADR,第6、8天腹腔注射2mg/kgADR,第10、12天腹腔注射3mg/kgADR,第14、16天腹腔注射4mg/kgADR,16d累計用藥劑量達20mg/kg;然后取左心室心肌組織,蘇木素-伊紅(HE)染色,鏡下觀察心尖處心肌細胞、細胞間質等的排列情況,確定造模成功與否。阿霉素加生理鹽水組:造模后1周,腹腔注射等容積的生理鹽水,每日1次,共2周。參附組:造模后1周,按高、中、低劑量組分別腹腔注射參附注射液0.3、0.6、1.2g/kg,每日1次,共2周。 1.6 鈣濃度檢測 將分離的大鼠心室肌細胞,以含鈣1.0mmol/L的臺氏液制備細胞懸液,貼壁于培養皿中,加入終濃度5μmol/L的熒光指示劑Fure2/AM負載,45min后以臺氏液沖洗,然后在培養皿中加入有鈣臺氏液。將培養皿固定在熒光顯微鏡的載物臺上,在TILLVISION中設置熒光激發方案,交替用波長340nm和380nm光波激發,曝光時間為40ms,每個循環之間時間間隔最短。用TILLVISION軟件進行圖像分析,記錄340nm和380nm處熒光強度(F),除去自發熒光后計算出F340/F380比值,用此值代表細胞內游離鈣離子濃度。細胞選取標準為桿狀,細胞膜完整,橫紋清楚,細胞內沒有空泡及顆粒。 1.8 統計方法 采用SPSS 10.0統計軟件進行分析。
2 結果
2.1 參附注射液對心肌細胞內游離鈣離子濃度的影響 阿霉素造模后,阿霉素組及阿霉素加生理鹽水組心肌細胞內游離鈣離子水平較正常對照組顯著升高(P<0.01);參附注射液可顯著降低心肌細胞內游離鈣水平(P<0.01),但各劑量組間未見顯著性差異(P>0.05),結果見表1。
表1 參附注射液對心肌細胞內游離鈣離子濃度的影響(略)
Table 1 Effect of Shenfu Injection on the free calcium concentration of the myocardial cells
統計方法:單因素方差分析;①P<0.01,與正常對照組比較;②P<0.01,與阿霉素加生理鹽水組比較 表2 參附注射液對心肌細胞膜上L型鈣通道的影響(略)
Table 2 Effect of Shenfu Injection on the Ltype calcium channel on myocardial membranes
統計方法:單因素方差分析;①P<0.05,②P<0.01,與正常對照組比較;③P<0.05,與阿霉素加生理鹽水組比較
3 討論
【參考文獻】
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與綜合性醫院相比,心血管??漆t院的影像檢查數量雖然算不上最多,但是由于對醫學圖像的要求較高,每次檢查的平均數據量較大,因此心血管影像的總數據量比較龐大。表1列出了2009年阜外心血管病醫院心血管影像檢查量與估算的醫學影像數據量的情況。
心血管??铺攸c
放射科和介入中心均屬于現代心血管專科醫院的重要影像部門,但是由于檢查項目和側重點不同,使得放射科和介入中心各有其特點。表2為兩個科室的特點對比。
1. 放射科特點
放射科主要偏重于診斷,不需要過多的參考患者相關信息,因此僅需HIS、RIS和PACS系統緊湊集成即可;放射科的檢查量很大,導致醫學影像的總數據量非常龐大;同時因為放射科的影像常常作為診斷的依據,因此對顯示的要求較高,需要專業的診斷豎屏。
2. 介入中心特點
介入中心更偏重于臨床治療,在臨床治療的過程中需要大量的相關信息作為參考,如超聲信息、心電信息、病歷等,因此需要PACS系統與上述諸多系統進行集成;相對于放射科,介入中心雖然檢查量相對較少,但是動態影像很多,單個檢查的數據量較大,因此導致介入中心的醫學影像總數據量依然很大;同時,由于介入中心涉及到的耗材和藥品品種和數量很多,且價值較為昂貴,因此需要專門的二級庫管理。
心血管PACS建設的目標
由于心血管??频纳鲜鎏攸c,心血管專科醫院PACS的建設目標也應該有別于其他綜合性醫院。在心血管PACS建設中,應分別考慮到放射科和介入中心各自的特點,有的放矢地對PACS系統進行選擇和設計,建立起能夠充分滿足心血管專科要求的PACS系統。
1. 整合臨床影像數據,支持臨床決策
為更好的支持臨床決策,心血管PACS應加強系統的集成性能,與HIS、電子病歷、電子醫囑、手術通知單、耗材管理系統、外周報告系統、介入報告系統、RIS、計費系統、預約管理系統等進行集成,實現全院范圍內的影像管理、傳輸和顯示,使臨床醫生可以在醫院中的任何地點查詢和訪問原始的醫學影像數據。
(1)放射科系統集成
放射科的PACS系統與臨床醫生工作站、檢查計費、RIS等系統進行了集成,可實現患者基本信息以及圖像的共享。放射科系統流程如圖1所示。
一方面,臨床醫生在臨床醫生工作站系統中開出檢查申請,RIS系統可直接調用數據,并且進行檢查計費;另一方面,平片、核磁、CT等設備的原始圖像或處理后圖像經PACS系統生成報告圖像,傳回RIS系統,臨床醫生則可以在各個裝有臨床醫生工作站的電腦上瀏覽報告了。
(2)介入中心系統集成
介入中心的PACS系統與臨床醫生工作站、手術管理、介入報告、電子醫囑、檢查計費和高值耗材管理等系統進行了集成,將介入中心從手術安排開始,到檢查計費、高值耗材管理、醫囑錄入以及生成報告等一系列工作有機的結合在了一起,最大程度的實現了數據的共享,并且大大提高了介入中心的工作效率,減少了中間環節的差錯。介入中心系統流程如圖2所示。
一方面,臨床醫生通過臨床醫生工作站系統填術申請,手術管理系統可通過數據調用對提出申請的手術進行安排,并且將手術信息傳入介入/外周報告系統;同時,介入中心工作人員通過介入檢查工作站可分別為患者錄入醫囑并計費;另一方面,DSA設備和MEDIS系統的血管圖像經PACS系統生成報告圖像,傳回介入/外周報告系統,臨床醫生則可以在各個裝有臨床醫生工作站的電腦上瀏覽報告。
2. PACS在心臟CT領域的應用
一直以來,心血管疾病診斷的金標準都是冠狀動脈造影,它在檢查的同時還可以進行介入性治療,但是導管法是有創性檢查,檢查費用高,并具有一定的危險性。近年來,多層螺旋CT、高場磁共振和PET-CT等技術的迅速發展,使得臨床醫生在相對較短的時間內,不僅能夠獲得更清晰的形態學影像,同時還能得到心血管在不同時間段內的功能性影像,使CT檢查已經成為心血管疾病診斷的重要手段。
由于心血管疾病在診斷時往往需要觀察心血管在一個動態周期下的解剖特點和生理功能,僅一個時間點的靜態圖像無法準確識別血管的走向和形態,因此需要醫學影像三維后處理技術,來實現血管形態學的可視化。
通常,多數醫院都會選擇具有高級處理功能的原廠后處理系統,可以完成容積重建、血管分析、多平面重建等處理。但是,這些處理系統不僅價格昂貴,操作也相對復雜,只有部分患者的數據可以進行高級處理,先進成像設備的優勢得不到發揮。
鑒于心血管疾病診斷的需要,在心臟CT領域的PACS系統建設上,必須要包括對醫學圖像三維后處理技術的支持,且滿足下列要求:
(1)必須嚴格符合臨床要求,通過正式臨床驗證
醫學圖像高級三維處理技術畢竟不是單純滿足視覺效果的計算機藝術,而是為患者進行臨床診斷、手術前計劃和手術后評估的重要依據,因此圖像必須滿足診斷級的顯示要求。
(2)必須在醫學業內受到較高認可
醫學圖像高級三維處理的結果不僅服務于臨床,還需要在國內外的醫療同行之間進行科研和教學的探討,以便于科學論文的總結和發表。
(3)必須功能完善,實時性強
這是對醫學圖像高級三維處理的基本要求之一。三維處理不是影像學診斷的目的,而是用于提供診斷效率、準確性的手段。特別是特定的PACS工作站在進行常規三維重建時,不應該拖慢PACS系統的整體效率。
(4)可維護性好
良好的三維后處理功能應該能夠與時俱進地提供最新的功能,以配合新型影像設備診斷的需要。
3. PACS在心臟介入領域的應用
心臟介入導管室作為診療心血管疾病的前沿,其中心血管疾病防治設備的數字化程度越來越高。同時,其服務范圍和綜合臨床信息來源的需要已經超越了一個科室的范疇,常常需要運用多種技術方法和多科室協作才能解決問題。主要表現在:
(1)設備類型多
在現代化的心臟介入中心建設上,除了心血管造影機外,在經皮冠狀動脈介入治療中需要血管內超聲系統以及圖像工作站;在電生理射頻消融時,需要多導電生理記錄系統、三維標測系統、消融儀、刺激儀和心腔內的超聲系統。
(2)信息關聯性強
所有跟心血管疾病防治相關的患者資料、影像、波形、圖表、手術資源預約、手術進程記錄、耗材和藥品的出入庫管理和賬務管理等信息都需要進行關聯性的采集、分析和報告。
由此,在心臟介入領域的PACS系統建設上,要充分考慮到介入導管室臨床業務的上述特殊性,使PACS應滿足下列四點要求,達到PACS在心血管介入領域的專業化水平。
(1)支持多類型的醫學影像資料同屏顯示
X光動態透視影像(XA),血管內超聲影像(IVUS)、心血管超聲影像(Echo)、CT/MR影像及核醫學影像(NM)等。
(2)支持動態醫學影像的直接操控
與心臟相關的醫學影像多為動態影像,心臟圖像瀏覽工具需要符合醫生的工作習慣,強化動態圖像操控,讓醫生能夠在開啟檢查的同時,直接完成圖像播放、操作(調整對比度,縮放圖像或簡單測量等)、瀏覽和對比歷史影像。
(3)標準化的設備集成能力
心血管年檢查量雖然明顯少于放射檢查,但是其數據量非??捎^,單獨的工作站系統難以管理和處理如此大量的動態影像數據。因此,心臟介入工作站需要跟PACS系統通過DICOM國際標準進行集成。
(4)具備通過醫療臨床認證的圖像分析方法
心臟導管室處理的動態影像往往需要進行在線的圖像分析,同時這些在線分析數據又需要擁有嚴格的臨床可信度,因此用于心臟介入的醫學影像工作站的分析功能必須通過歐洲CE、美國FDA和中國SFDA等三個區域的權威醫療認證,而且圖像分析結果必須能夠跟相關影像資料一起長期存儲在PACS系統中,實現科室間的共享。
總結
論文摘要:隴粉互聯網、計葬機技術的發展以及視繃處理技術的進步,利用寬帶網絡進行視預傳特和應用已逐漸成為視繃盆撞核城的發展方向。早在2002年,基于寬帶網絡的視須上控業務的研發工作已經開始,經過不斷的改進和完菩,目前基于第三代網絡視效直技技術的平安城市建設工作已經逐步得到了普及。本文時平安城市建設與網絡應用問超進行了探討。
1平安城市的網絡組成
平安城市建設中一般采用目前最先進的數字化視頻技術,可以高清晰地對多路模擬視頻信號進行捕捉、轉換、存儲,并且能夠將所采集圖像不失幀地進行多畫面顯示。該系統具有數字方式記錄、多索引回放、圖像編輯、圖像并網等諸多特點。一般由以下三個主要部分組成。
1 .1前端設備
前端設備完成模擬視頻的拍攝、探測器報警信號的產生、云臺防護罩等的控制、報警輸出、行動輸出等功能。前端設備主要包括攝像頭、電動變焦鏡頭、探測器、煙霧探測器、溫濕度傳感器、紅外燈、云臺、防護罩、解碼器、警燈、警笛、防盜照明燈、監聽器、報警控制主機等設備。
1.2數字化處理和錄像部分
數字化處理和錄像部分是系統方案的現場核心,它完成模擬視頻監視信號的數字采集、mpeg4壓縮、監控數據記錄和檢索、硬盤錄像等功能。本著綜合性價比高且性能可靠性優先的原則,在系統中采用了各通道獨立板卡、各路監控信號單獨處理的方式,配備了高性能處理主機,冗余系統處理能力,便于升級。
1.3控制/通訊系統
控制包括攝像機云臺、鏡頭控制、報警控制、報警通知、自動手動設防、防盜照明控制等功能,同樣用戶的工作只是在中央監控系統桌面點擊鼠標。因此,操作方便是數字監控系統的一個顯著特征。
2平安城市的系統功能要求
平安城市系統應能實現不同設備及系統的互聯、互通、互控,實現視音頻及報警信息的采集、傳輸/轉換、顯示/存儲、控制;進行身份認證和權限管理,保證信息的安全;應能與報警系統聯動,并提供與其他業務系統的數據接口l31。主要包括:實時圖像點播、遠程控制、存儲和備份、歷史圖像的檢索和回放、與其它系統的接口、系統的人機交互、用戶與權限管理、網絡與設備管理、網絡信息安全管理、日志管理等多項內容。
對于監控中心網絡帶寬規劃設計來說,主要應考慮前端設備接人監控中心、監控中心互聯、用戶終端接人監控中心和網絡帶寬的預留。同時,監控中心內部及監控中心間互聯的網絡性能指標應符合通信行業標準yd/t1171-2001中所規定的1級(交互式)或1級以上服務質量(qos)等級標準。具體到網絡指標上要求:網絡時延上限值為400ms;時延抖動上限值為soms;信息(包括媒體信息、控制信息及報警信息等)經由ip網絡傳輸時,端到端的信息延遲時間包括發送端信息采集、編碼、網絡傳輸、信息接收端解碼、顯示等過程所經歷的時間。前端設備與監控中心間端到端的信息延遲時間應不大于2s。前端設備與用戶終端間端到端的信息延遲時間應不大于4s。
此外,應保證圖像信息的原始完整性,即在色彩還原性、圖像輪廓還原性(灰度級)、事件后繼性等方面均與現場場景保持最大相似性。系統的最終顯示圖像應達到4級(含4級)以上圖像質量等級,對于電磁環境特別惡劣的現場,圖像質量應不低于3級。高風險對象的圖像存儲、回放的圖像分辨率應與其相對應的風險等級劃分規定的要求相一致,保證目標圖像質量的有效性。經智能化處理的圖像,其質量不受上述等級劃分要求的限制,但對指定目標的處理,其處理前后的保留信息應保持一致。
3平安城市的系統組網及存儲方式
3.1組網方式
建設平安城市網絡視頻監控系統時,當前比較常用的組網方式是集中式或分布式兩種系統。其中,集中式系統主要適合中小型網絡視頻監控,其主要特點為系統中設一個全網管理中心。全網管理中心負責全網業務的管理、業務統計、業務分析、數據備份、視頻分發、路由調度、計費等。分散式系統適合大型網絡視頻監控系統,其主要特點為系統中設一個全網數據管理中心和多個區域管理中心。全網數據管理中心只負責全網業務的管理、業務統計、業務分析、數據備份、路由調度等,它的數據獲取途徑是直接從區域管理中心獲取數據進行處理,從而節省了網絡帶寬,減小了系統瓶頸(包括網絡瓶頸和服務器瓶頸)。目前,分散式組網是平安城市組網的主流方式。建設大規模的網絡視頻監控系統時,可根據監控的區域范圍及業務需求實行分級結構,形成省級監控中心作為一級平臺,周邊地市為二級平臺的大型輻射狀網絡視頻監控系統。二級平臺可按實際需要擴展為:二級前端平臺、二級客戶端平臺、二級分發平臺、二級存儲平臺;二級平臺可安裝在一臺服務器上或多臺服務器上;二級平臺與主平臺之間以ip的方式進行通訊,業務大量增加后,可將存儲、分發及接人服務器下移到縣中心,形成三級平臺。
3 .2存儲方式
das(diskattaehedstorage)
存儲設備(raid系統、磁帶機和磁帶庫、光盤庫)可以直接連接到服務器。是一種傳統的,也是最常見連接方式,最容易理解和實施;由于das沒有獨立操作系統,且das系統之間沒有連接,數據只能采用分散管理。其最大的優點出了易于實施外.主要變現在das的前期投資比較少。
nas(net, orkattaehedstorage)
nas由于本身裝有獨立的os,為此可以通過網絡協議實現完全跨平臺的共享,也完全支持winnt, linux, unix等多做系統共享同一存儲分區。nas是一種可以實現集中數據管理的方式。主要缺點為僅能本地備份,無法進行服務器備份,安全性不高,且前期的投入比較大。
san(storageareanet, ork)
san是一種完全獨立進行數據存儲的網絡,數據傳輸率非常快。最主要的缺點是操作系統僅能做到服務器端,無法進行san網絡的不直接訪問,但這也從另一方面增加了網絡的安全性。此外,san在數據庫環境、數據備份和恢復等多個方面比較das和nas系統都有著非常明顯的優勢。在安全性、傳輸速率、存儲保護、資源共享以及數據恢復等方面都有著很大的優勢,為此被越來越多地應用到實際建設當中。
論文摘要:目的:探討桂枝茯苓丸誘導腫瘤細胞凋亡機制,為桂枝茯苓丸(GFW)開發應用提供實驗依據。方法:計算抑瘤率,流式細胞儀測定細胞凋亡率,電鏡觀察腫瘤細胞超微結構。原位雜交法檢測Survivin mRNA表達。結果:GFW抑瘤率為38.93%,流式細胞儀檢測GFW組凋亡率17.79%,與模型組比較,差異有統計學意義。GFW組鏡下可見瘤細胞以凋亡變化為主。內膜結構完好,核膜清晰,細胞核固縮,染色質團塊狀散布核內或邊集核膜下,并可見凋亡小體。GFW下調腫瘤細胞Survivin mRNA表達,與模型組比較,差異有統計學意義。結論:GFW誘導腫瘤細胞凋亡,其機制可能與下調Survivin mRNA表達密切相關。
中醫認為血瘀是腫瘤的主要成因之一,桂枝茯苓丸是一活血化瘀方劑,廣泛用于各種血瘀癥的治療,臨床實踐證明具一定的抑瘤作用,但對其抑瘤機理的研究并不深入。本文選用荷瘤小鼠作為研究對象,觀察桂枝茯苓丸(GFW)對腫瘤細胞的誘導凋亡作用,以其從分子水平上探討GFW抗腫瘤效應機理,為GFW的臨床應用提供理論依據。
1 材料與方法
1.1 主要儀器和試劑 原位雜交試劑盒購白天津灝洋生物技術有限公司。OLYMPUS顯微鏡(日本)、HITACHI-H500型透射電鏡(德國菲利蒲公司)、FACSCALIBUR流式細胞儀(美國BD公司)、SB651旋轉蒸發儀(日本RIKAKI公司)、HIMAS-2000多媒體彩色病理圖文分析系統(同濟醫大)。
1.2 實驗動物 40只昆明小鼠,體重(20±2)g,雄性,由齊齊哈爾醫學院實驗動物中心提供。
1.3 瘤株S180瘤株,由黑龍江省腫瘤研究所提供
1.4 藥物 桂枝茯苓丸:按《金匱要略》記載標準,生藥均購自齊齊哈爾市中醫院。桂枝、茯苓、桃仁、牡丹皮、赤芍各藥等量,加適量水,浸泡2h,先文火后武火煎煮2次,經過濾除渣后,水浴濃縮,配成1g/mL的水煎劑,置4℃保存備用。
環磷酰胺(Cylophosphamide,CY),山西普德藥業有限公司出品,批號H14023686。
1.5 動物模型 取腹腔接種10天的荷瘤小鼠,在無菌條件下抽取腹水(乳白色,黏稠),放入無菌容器內,置冰塊保存。用0.4%臺盼藍生理鹽水液計數(計活細胞大于95%),用生理鹽水調細胞濃度至5×106/mL。取KM小鼠30只,每只鼠右側腋下皮下注射0.2mL瘤細胞懸液。
1.6 動物分組及給藥方法 將荷瘤鼠隨機分為3組,每組10只,分別為模型組、實驗組、CY組,另取10只未荷瘤小鼠作為正常對照。模型組(Model group):生理鹽水灌胃0.2mL/(10g·d);中藥組(GFW group):GFW灌胃0.2mL/(10g·d);環磷酰胺組(CY group):腹腔注射CY20mg/(kg·d)。接種后次日給藥,各組每天給藥1次,連續10天。
1.7 細胞凋亡的檢測(流式細胞儀-單激光單染色法)小鼠脫頸處死,無菌取腋下實體瘤,常規制備瘤細胞懸液,調整濃度1×106/mL,1500r/min離心5min,棄上清,PBS洗1次,加70%冷乙醇1mL,4℃固定30min。離心5min,棄上清,PBS洗2次。加50mg/mL PI染液600mL染色,30min后上機測定。
1.8 透射電鏡觀察形態學改變 每組隨機取2塊瘤組織,將瘤組織快速投入2.5%戊二醛固定液固定2h以上,磷酸緩沖液漂洗,1%鋨酸后固定1-2h,緩沖液漂洗20min,丙酮梯度脫水,浸透、包埋、制備超薄切片,醛酸雙氧鈾和檸檬酸鉛染色,電鏡觀察并拍片。
1.9 原位雜交 瘤組織及時固定,切片常規脫蠟至水。3%H2O2室溫封閉10min,PBS洗,暴露mRNA核酸片段,滴加預雜交液20μL,40℃3h,不洗,Survivin探針雜交液20μL,滴加40℃雜交過夜,雜交后洗滌,滴加生物素化抗地高辛37℃60min,原位雜交用PBS洗5min×4次,滴加高敏過氧化物酶鏈親和索復合物工作液,37℃ 60min,原位雜交用PBS洗5min×4次,DAB顯色,蘇木素復染,常規酒精脫水,二甲苯透明,中性樹膠封片。本實驗設2張陰性對照片,1張用PBS代替探針,1張用PBS代替生物素化抗地高辛。
1.10 統計方法 Survivin結果利用HIMAS-2000多媒體全自動圖像分析儀檢測,所得數據經SPSS11.0系統處理,采用One Way ANOVA法,兩兩比較用SNK法。結果用x±s表示。
2 結 果
2.1 抑瘤率 與模型組比較,GFW組、CY組瘤重低于模型組瘤重,差異有統計學意義(P<0.05)。GFW組與CY組比較,差異無統計學意義(P>0.05)。GFW組抑瘤率為38.93%。
2.2 腫瘤細胞凋亡率 GFW組腫瘤細胞凋亡率為17.79%,與模型組比較,差異有統計學意義(P<0.01)。
2.3 腫瘤細胞電鏡觀察 模型組瘤細胞的核漿比大,雙層核膜清晰,核異形性明顯,瘤細胞表面可見豐富微絨毛,胞質內線粒體輕度腫脹,核周可見幼稚高爾基復合體及內質網,游離核蛋白體豐富,有少量的淋巴細胞浸潤。中藥組鏡下可見瘤細胞以凋亡變化為主。瘤細胞體積明顯變小,細胞表面微絨毛減少甚至消失,內膜結構完好,核膜清晰,細胞核固縮,染色質團塊狀散布核內或邊集核膜下,并可見凋亡小體。游離核蛋白體減少非常明顯,線粒體嵴斷裂,空泡變性,胞質內可見大量的脂肪堆積;同時可見大量粒細胞侵潤并伴有壞死。
2.4 腫瘤細胞中Survivin基因mRNA表達 原位雜交法對Survivin基因mRNA表達進行半定量檢測。染色結果Survivin基因表達定位于胞質呈棕黃色,彌漫性分布。在10×40倍高倍鏡下,每張標本隨機選擇5個視野,精確選取視野內所有的陽性顆粒,利用HIMAS-2000多媒體圖像分析系統對Survivin各組原位雜交反應陽性細胞面密度值、陽性細胞平均灰度值進行分析。與模型組比較,GFW組與CY組Survivin基因mRNA表達降低(P<0.01),GFW組與CY組比較,Survivln基因mRNA表達差異無統計學意義(P>0.05)。提示GFW可下調腫瘤細胞內凋亡相關基因Survivin mRNA量。
3 討 論
通過應用各種不同的藥物影響信號傳導途徑,從而觸發或重建整個死亡程序,使處于關閉狀態的凋亡信號傳導各效應環節迅速連通,誘導程序化細胞死亡反應,為腫瘤治療開辟了新思路。細胞凋亡信號傳導的大致過程是:細胞整合各種胞內外凋亡信號,通過細胞凋亡信號與其受體形成的復合物經胞漿信號轉導蛋白傳遞至一組細胞凋亡的執行者caspases,再由激活的easpases對其特異性底物進行降解,最終導致細胞凋亡。本實驗經流式細胞儀檢測表明,GFW可促進荷瘤小鼠體內腫瘤細胞發生凋亡,凋亡率為17.79%。透射電鏡觀察GFW組瘤細胞以凋亡變化為主。瘤細胞體積明顯變小,細胞表面微絨毛減少甚至消失,內膜結構完好,核膜清晰,細胞核固縮,染色質團塊狀散布核內或邊集核膜下,并可見凋亡小體。進一步證明了桂枝茯苓丸的抗腫瘤作用機理和誘導腫瘤細胞凋亡密切相關。
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論文摘要:當點擴展函數未知或不確知的情況下,從觀察到的退化圖像中恢復原始圖像的過程稱為圖像盲復原。近年來,圖像盲復原算法得到了廣泛的研究。本文在介紹了盲圖像恢復算法的現狀的基礎上進一步研究其的發展方向。
一、引言
圖像恢復是圖像處理中的一大領域,有著廣泛的應用,正成為當前研究的熱點。圖像恢復的主要目的是使退化圖像經過一定的加工處理,去掉退化因素,以最大的保真度恢復成原來的圖像。傳統的圖像恢復假設圖像的降質模型是己知的。而許多情況下,圖像的降質模型未知或具有較少的先驗知識,必須進行所謂的盲恢復。其重要性和艱巨性而成為一個研究熱點。目前所能獲取的觀測圖像是真實圖像經過觀測系統成像的結果。由于觀測系統本身物理特性的限制,同時受觀測環境的影響,觀測圖像和真實圖像之間不可避免地存在著偏差和失真,稱觀測系統對真實圖像產生了降質。圖像恢復的目的就是根據降質的觀測圖像分析和計算得出真實圖像。
二、圖像盲恢復算法的現狀
總體來說,圖像盲復原方法主要分為以下兩類:一是首先利用真實圖像的特別特征估計PSF,然后借助估計得到的PSF,采用經典的圖像復原方法進行圖像的復原。這類方法將PSF的估計與圖像的復原過程分為2個不同的過程,因而具有較少計算量的特點;二是PSF辨識和真實圖像估計相結合,同時辨識PSF和真實圖像。這類算法較為復雜,計算量較大。另外,對于點擴展函數也考慮了空間變化的復雜情況。針對目前的盲復原算法的現狀,根據退化模型的特點,重新將算法分為空間不變的單通道盲復原算法、空間不變多通道盲復原算法和空間變化圖像盲復原算法3類。
(一)單通道空間不變圖像盲復原算法
在這類算法中,最為常用的是參數法和迭代法。
1)參數法。所謂參數法,即模型參數法,就是將PSF和真實圖像用某一類模型加以描述,但模型的參數需要進行辨識。在參數法中,典型的有先驗模糊辨識法和ARMA參數估計法,前者先辨識PSF的模型參數,后辨識真實圖像,屬于第1種類型的圖像盲復原算法,因而計算量較??;后者同時辨識PSF和真實圖像模型參數,屬于第2種類型圖像盲復原算法。
2)迭代法。所謂的迭代法,不是通過建立模型而是通過算法的迭代過程,加上有關真實圖像和PSF的約束來同時辨識PSF和真實圖像的方法。迭代法是單通道
圖像盲復原算法中應用最廣泛的一類算法,它不需建立模型,也不要求PSF為最小相位系統,因而跟實際更為接近。在這類算法中,迭代盲復原算法(IBD),基于非負性和決策域的遞歸逆濾波器算法(NAR2RIF),基于高階統計特性的最小
熵算法等最為典型。
(二)多通道二維圖像盲復原
多通道二維圖像盲復原,這類方法將數字通訊領域應用的一維多通道盲原分離算法擴展到二維情況并用于圖像的盲恢復。這類算法中有兩種代數方法,一種是先辨識模糊函數,再采用常規的恢復算法進行復原;另一種是直接對逆濾波器進行估計。此類算法的優點在于不需對初始圖像進行估計,也不存在穩定性和收斂性問題,對圖像以及模糊函數的約束是松弛的,算法具有一般性。但是第1種算法要求采用復原算法具有收斂性;第2種算法對噪聲敏感。
(三)空間改變的圖像盲復原方法
在許多實際的應用中,模糊往往是空間變化的,但由于處理工作的難度,目前的研究較少,基本有相關轉換恢復和直接法兩類。
相關轉換恢復的基本思想是區域分割,即將整幅圖像分為若干局部區域,然后假設在各個局部區域模糊是空間不變的,利用空間不變的圖像復原有關算法進行復原。這類方法都是基于窗口的模糊辨識技術,圖像的估計取決于窗口的大小,由于模糊參數是連續變化的,在范圍較大時空間不變的假設是不成立的,因而模糊的估計精度較差,而且這種方法只能針對部分空間變化的模糊進行處理,缺乏通用性;其次在區域的邊上存在振鈴現象。
直接法的基本思想是直接對圖像進行處理。如采用簡化的二維遞推卡爾曼濾波器進行圖像模型和模糊模型的直接轉換方法,其缺點是只能針對有限的模型,而且模型數增加,計算量會顯著增大;采用共軛梯度迭代算法,但只見到一個31×31的文本圖像處理的結果報道,對于大圖像處理效果尚需進一步的研究;將空間變化圖像系統建立成馬爾苛夫隨機模型,對復原過程,采用模擬退火算法進行最大后驗估計的方法,這種方法避免了圖像的窗口化,并能克服模糊參數不連續性造成的影響,但這種方法只能局限于將模糊過程建立成單參數的馬爾苛夫隨機模型的情況,而且計算量也較大。
三、圖像盲恢復的應用前景
(1)現有算法的改進以及新的算法研究?,F有各種算法還存在許多不足,有必要對算法進一步改進。如IBD算法中,如何選擇初始條件才能保證算法的收斂;如何選擇算法終止條件才能保證恢復的質量;如何選擇濾波器中的噪聲參數才能減少噪聲的影響。又如NAR2RIF算法中,如何進一步解決噪聲敏感問題,支持域的確定以及如何將算法擴展到非均勻背景的情況等。提出新的算法更好地解決圖像盲復原問題,也是今后研究的熱點。
(2)基于非線性退化模型的圖像盲復原算法。在實際應用中,嚴格來講,所有的退化模型都是非線性的。對模型采用線性化的方法進行近似處理,雖然算法簡單,但對非線性嚴重的情況處理效果并不理想?;诙囗検揭约吧窠浘W絡兩種參數模型處理非線性信號盲分離算法,算法擴展到二維圖像情況需要進一步研究。研究基于非線性退化模型的圖像盲復原算法也是下一步研究方向之一。
(3)去噪處理算法研究。加性噪聲的存在,使圖像的復原問題變成了一個病態問題,而且由于一般假設只知道噪聲的統計特性,因此要從退化圖像中完全去除噪聲是不可能的。另外,由于噪聲的存在,恢復的效果并不理想,結合降噪的圖像盲恢復的算法研究有很現實的意義,這方面也進行了部分工作。為克服噪聲的影響,一般采用先進行降噪,后進行復原;二是將降噪和復原同時進行這兩類方法。目前,大多數算法中將噪聲描述成高斯噪聲進行研究,在實際應用時有較大局限性。對于非高斯情況的研究采用基于噪聲的高階統計特性的去噪算法研究也是很重要的研究方向,也可采用其他類型的方法進行降噪,利用自組織映射的非線性獨立組件分析方法進行圖像降噪處理算法。
(4)實時處理算法。算法的的復雜性是制約算法應用的一個重要方面??刹捎谜齽t化的離散周期Radon變換的方法將二維的卷積轉化為一維進行處理,以提高算法的速度;也可采用神經網絡的實時處理算法。算法的實時性是算法實際應用的先決條件。
(5)應用研究。算法的應用是推動算法研究的動力。雖然圖像盲復原算法在天文學、醫學、遙感等方面獲得了較大的應用,但將算法應用到一般的工業圖像實時檢測、機器視覺、網絡環境下的圖像傳輸恢復、刑事偵破等方面還有大量的工作要做。
參考文獻:
[1]薛梅,楊綠溪.用于含噪二值圖像的改進NAS-RIF圖像盲復原算[J].數據處理.2006.17.(2).
【摘要】 目的 研究煤工及煤工塵肺(CWP)患者小結節影的HRCT表現及病理基礎。評價HRCT對CWP結節及塵斑的顯示,進而探討HRCT診斷CWP的可行性。方法 45例煤工塵肺和煤塵接觸者(生前X線胸片診斷無塵肺37例,0+期3例,Ⅰ期5例)的尸檢離體肺臟行塵肺病理診斷,其中32例采用Heitzman法固定、充氣干燥制成充氣固定肺標本,進行冠狀位MSCT/SSCT及HRCT掃描。選取13例肺標本的18片厚切片進行厚度為80~150μm的大切片制作。大切片后剩余的薄片進行5μm組織學切片。圖像分析:(1) 結節數量,分0~4級;(2)結節分布范圍,分0~3級;(3)結節類型,分圓形結節、模糊結節和星芒狀結節。并記錄小結節的分布特點及其與肺小葉固有結構的關系。結果 (1) 尸檢病理診斷:CWP26例(Ⅰ期7例、Ⅱ期17例、Ⅲ期2例),無CWP 19例。45例接塵工人尸檢肺臟的塵肺病理診斷分期與其生前胸片診斷分期差異有顯著性(χ2=4.9,P<0.05)。(2)32例離體肺標本的HRCT圖像均顯示有結節存在,病理證實其中29例有結節存在。HRCT對結節的顯示與病理所見差異無顯著性(χ2=0.5,0.25<P<0.5)。結論 (1)X線胸片診斷煤工塵肺和病理診斷間差異有顯著性,胸片對早期塵肺的診斷率較低。(2)HRCT對煤工塵肺的診斷與病理診斷差異無顯著性,優于胸部X線片。
【關鍵詞】 肺;尸體肺;結節;體層攝影術;X線計算機;高空間分辨率算法;病理
Correlative study between the HRCT and pathology for the nodules of coal worker pneumoconiosis
【Abstract】 Objective The purpose of the study was to assess the appearances of high-resolution computed tomography (HRCT) and pathologic features of nodules of coal worker or coal worker pneumoconiosis (CWP) and to evaluate the display of small nodules of CWP and dust speckle on HRCT,then to discuss the feasibility of HRCT diagnosing pneumoconiosis at the early stage.Methods Forty five entire lung specimens were available from autopsy of the patients with CWP and occupational exposure to coal dusts.They comprised 37 cases without CWP,3 cases with 0+ stage and 5 cases with Ⅰ stage.Thirty two lung specimens were inflated and fixed by Heitzman’s method,and undergone coronal single slice computed tomography (SSCT)/multi-slice computed tomography (MSCT) and HRCT scans.Gross specimens section (50~100μm slice thickness) and histologic section(5μm~8μm slice thickness) were performed on eighteen piece of 10mm-thickness slices of lung specimen in thirteen cases.Images analysis:(1) The amount of nodules,pided 0~4 grade;(2) Distribution of nodules,pided 0~3 grade.Results (1) Pathologic diagnosis of lung specimens: CWP were diagnosed in 26 cases including 7 cases with Ⅰ stage CWP,17 cases with Ⅱ stage CWP and 2cases with Ⅲ stage CWP.There were 19 cases without CWP.The differences were statistically significant(χ2=4.9,P<0.05) between pathologic diagnosis and X ray film diagnosis of forty five patients.(2) Nodules were displayed on HRCT images of all of thirty two lung specimens.Nodules presence were verified by pathologic diagnosis in twenty nine cases.The difference of nodules displaying was not statistically significant (χ2=5,0.25<P<0.5) between HRCT and pathology diagnosis and X ray film diagnosis of forty five patients.Conclusion (1) There were statistically significant differences between pathologic diagnosis and X-ray film diagnosis of CWP.(2) The difference of nodules displaying was not statistically significant between HRCT and pathology.
【Key words】 lung;cadaveric lung;nodule;tomography;X-ray computed;high-space algorithm;pathology
塵肺的診斷目前仍以ILO的胸部X線標準片為診斷標準,有關塵肺的CT表現,特別是塵肺CT診斷標準的報道相對較少。而且有關塵肺的CT研究,多以胸部X線片為對照,本文以煤工及煤工塵肺病人尸檢離體肺臟為研究對象,擬以病理診斷為標準,重點探討HRCT對塵肺小結節的顯示。
1 材料與方法
1.1 離體塵肺標本的制作 臨床診斷為0期或0+期的接塵工人和Ⅰ期煤工塵肺患者尸體45例,死者年齡41~80歲,平均66.4歲,平均工齡17.2年。全部標本來自煤炭工業職業醫學研究所。45例患者生前臨床診斷:無塵肺37例,0+期3例,Ⅰ期5例;尸檢病理診斷:CWP 26例(Ⅰ期7例、Ⅱ期17例、Ⅲ期2例),無CWP 19例。
尸解后獲得完整的、帶有氣管的雙側離體肺標本。離體肺標本采用改良的Heitzman法固定,1周后將標本懸空并充氣干燥(流速3~5ml/s),制成干燥的、膨脹良好的全肺標本。
1.2 肺標本的螺旋CT掃描方法 45例尸檢肺臟中的32例肺標本進行了冠狀位螺旋CT(SCT)或多層螺旋CT(MSCT)及HRCT掃描,自前向后掃描。SCT掃描方法:層厚8mm,間隔8mm,螺距1.5:1,130kVp,110mA,標準算法重建,FOV:30cm,矩陣512×512。SCT的HRCT掃描方法:準直1.5mm,層距10mm,130kVp,200mA,骨算法重建;FOV:30cm,矩陣512×512。MSCT掃描方法:準直1.25mm×8,螺距1.35:1,130kVp,110mA。標準算法重建,層厚5mm,間隔5mm,FOV:30cm,矩陣512×512。MSCT的HRCT掃描方法:準直1.25mm,層距5mm,130kVp,200mA,骨算法重建;FOV:30cm,矩陣512×512。
1.3 煤工塵肺標本大切片和組織學切片的制作 10mm厚度切片制作。切面平行于氣管、主支氣管層面,并以氣管、主支氣管所在的層面為零位層面。制成厚度10mm的薄片。記錄每個切面上的結節、煤斑數量、纖維化面積、肺氣腫等。
80~150μm的大切片制作。根據冠狀位HRCT表現,選取有各種不同類型結節的厚層切片進行大切片制作。選取的厚層切片經干燥后,用固定器固定并擺成解剖位對厚層切片再進行一次HRCT掃描,以便HRCT能與病理更可靠地進行對照。厚層切片經明膠包埋、真空抽吸、冷凍后在大切片機上進行切片,制成厚度為80~150μm的大切片。
病理分析:結節數量采用0~4級分類法,結節浸潤范圍、肺氣腫浸潤范圍、肺纖維化浸潤范圍的均采用0~3級分類法。病人生前胸片塵肺診斷依據ILO診斷標準。
1.4 圖像分析 結節準入標準:所有由含氣肺組織圍繞,長徑與短徑之比小于2的局灶性軟組織密度病變,線性結構的局限性增厚也可確定為結節。
冠狀位HRCT對小結節的顯示:記錄每幅圖像結節的有無,如有結節,則記錄結節的數量及結節的分布范圍。結節數量采用0~4級分類法,無結節記錄為0,結節數<10個時,記錄為1,結節數≥10、<20時,記錄為2,結節數≥20,<50時,記錄為3,結節數≥50時,記錄為4(結節計數方法參照塵肺病理診斷標準的計數方法,即結節直徑≤2mm,記作0.5個;結節直徑>2mm,≤5mm,記作1個;結節直徑>5mm,≤10mm,記作2個);結節分布范圍采用0~3級分類法:無結節記錄為0,結節分布不超過2個肺區時記錄為1,超過2個肺區,但未超過4個肺區時記錄為2,超過4個肺區時記錄為3。
肺區劃分方法。參照塵肺病診斷標準胸片肺區劃分方法,將肺尖至肺底相當于膈頂處的垂直距離等分為三,用等分點的水平線把每側肺野各分為上、中、下三個肺區,左右兩側共6個肺區,分別為RU:右上肺區,RM:右中肺區,RL:右下肺區,LU:左上肺區,LM:左中肺區,LL:左下肺區。
1.5 閱片方法 由2位副主任醫師以上職稱、呼吸影像診斷經驗豐富的醫師進行HRCT閱片,對HRCT難以確定的結節,可結合常規CT,兩人取一致性意見做出最后評價。肺標本的病理學診斷由2位多年研究塵肺病理診斷的醫師以標本厚切片結合組織學切片進行診斷,不同意見協商達成一致。
1.6 使用的儀器 CT掃描機為Picker PQ2000和GE Medical System,Lightspeed XOI。
1.7 統計學分析 HRCT對塵肺小結節的顯示及結節數量和結節浸潤范圍的顯示與病理所見的差異顯著性采用配對χ2檢驗,HRCT對塵肺小結節結節數量和結節浸潤范圍的顯示與病理所見的一致性采用Pearson相關分析。
2 結果
2.1 生前胸片塵肺診斷與尸檢病理診斷 見表1。
配對χ2檢驗顯示,45例接塵工人尸檢肺臟的塵肺病理診斷分期與其生前胸片診斷分期差異有顯著性,χ2=4.9,P<0.05。
2.2 結節的顯示 見表2。
32例離體肺標本的HRCT圖像均顯示有結節存在,病理證實其中29例有結節存在。HRCT對結節的顯示與病理所見差異無顯著性(χ2=0.5,0.25<P<0.5)。圖1、2為一例病理檢查無結節的肺標本的常規CT和HRCT圖像,可見數個結節影。
2.3 結節的數量 見表3。
32例離體肺標本HRCT顯示結節的數量與病理所見差異無顯著性(χ2=0.5,0.25<P<0.5)。Pearson相關分析顯示,Pearson相關系數γ=0.428,P=0.023<0.05,HRCT顯示的結節數量與病理所見的結節數量呈正相關。部分肺標本的HRCT可比病理顯示更多的結節,如圖3、4所示,兩例肺標本HRCT結節數量均為4級,病理診斷結節數分別為22個(3級)和119個(4級)。
轉貼于
2.4 結節的分布范圍 見表4。
32例離體肺標本HRCT顯示的結節浸潤范圍與病理所見差異無顯著性(χ2=0.8,0.25<P<0.5)。Pearson相關分析顯示,Pearson相關系數γ=0.542,P=0.005<0.01,HRCT顯示的結節浸潤范圍與病理所見的結節浸潤范圍呈正的直線相關。圖5為1例病理檢查結節分布范圍為2級的肺標本的100μm病理大切片,圖6為同一位置的HRCT,可見結節累及4個肺區,與大切片所見相同,結節主要分布在中、上肺區。
3 討論
胸部X線檢查是確定塵肺和分期的主要診斷方法,胸片顯示塵肺的表現受多種因素的限制,如大血管、肋骨、橫膈等的遮蓋及重疊、攝影技術的差異等,使塵肺的X線診斷存在明顯的讀片者之間和讀片者自身前后的讀片差異。陳開璋等[1]報道,對256例塵肺病理會診,一致性為68.36%,二次診斷符合率為46.48%。本研究32例接塵工人生前塵肺診斷與尸檢病理塵肺診斷差異有顯著性(P<0.05),說明胸部X線片在確定塵肺和分期時會有明顯的診斷錯誤。病理診斷是確診塵肺的可靠方法,但只有在患者死亡后才能進行,不利于塵肺的防治。胸部螺旋CT掃描對胸部疾病的診斷價值及其較胸片的優越性,已為大家所共識。有文獻證實[2,3],胸部螺旋CT能較胸部X線片更好地顯示塵肺的各種改變。小結節影是診斷塵肺的主要依據,本研究對照病理所見,重點探討胸部HRCT對塵肺小結節的顯示情況。
本研究32例離體肺標本的HRCT圖像均顯示有結節存在,病理其中29例有小結節存在。3例病理未見小結節的標本,HRCT顯示小結節數量均較少,結節少于10個。筆者分析,病理結節計數只能記錄厚切片表面可見的結節,因結節數量較少,可能恰好都位于切片內部,故病理檢查未見結節。統計分析顯示,對結節的顯示HRCT與病理所見差異無顯著性。
因HRCT顯示的所有結節無法進行與病理一一對照證實,筆者參照塵肺病理診斷標準,對HRCT顯示的結節數量和結節浸潤范圍進行了分級,然后就HRCT顯示的結節數量及結節浸潤范圍與病理所見進行了分析。32例離體肺標本HRCT顯示結節的數量及結節浸潤范圍均與病理所見差異無顯著性。而相關分析顯示,HRCT顯示的結節數量及結節浸潤范圍與病理所見均呈正的直線相關。故本研究顯示胸部HRCT能可靠地顯示塵肺小結節,對結節的顯示與病理所見有較好的一致性。但有必要說明的是,本研究中1例HRCT結節數量為3級,即結節在20~50個之間,而病理檢查結節數量為1級,即結節少于10個。另2例HRCT結節數量為4級,即結節多于50個,而病理結節數量為3級,即結節數在20~50之間,可見HRCT與病理檢查在顯示結節數量上并非沒有差異。因為無論是HRCT還是病理檢查,都有可能錯判或漏判結節。
總之,HRCT結合常規螺旋CT掃描,對塵肺小結節的顯示,與病理檢查所見一致性好,能理想地顯示塵肺小結節的存在及結節浸潤范圍。
因本研究旨在探討HRCT對塵肺小結節的顯示與病理檢查所見的相關性,以便進一步研究HRCT能否成為病理檢查之外的另一個塵肺的診斷標準,故本研究未對塵肺小結節的影像特征,如大小、邊緣、密度及分布等進行討論,有關內容將在系列論文的第二部分進一步探討。
4 結論
(1)目前用于塵肺病診斷的“塵肺病診斷標準”主要依據胸部后前位高千伏胸片的表現進行診斷,本組45例煤工及CWP患者尸檢肺臟的病理診斷證實,X線胸片對煤工塵肺的診斷與病理診斷差異有顯著性,20例胸片診斷無塵肺者,病理證實有1~3期塵肺病??梢奨線胸片診斷塵肺有一定的限度,不利于塵肺的早期診斷。
(2)HRCT顯示煤工塵肺結節影,在數量上與病理呈正相關,在結節分布范圍上與病理所見差異無顯著性,有助于彌補X線胸片在診斷塵肺時的不足。
1 陳開璋,張東輝,陳蘇生,等.廣東省塵肺診斷情況分析.職業醫學,1996,23:17-19.
2 劉培成,張盾,吳純,等.煤工塵肺HRCT的形態學表現及診斷價值研究.實用放射學雜志,1999,15:9-12.