準確分割肺結節在臨床上具有重要意義。計算機斷層掃描(computer tomography,CT)技術以其成像速度快、圖像分辨率高等優點廣泛應用于肺結節分割及功能評價中。為了進一步對肺部CT影像中的肺結節分割方法進行探索,本文對基于CT影像的肺結節分割方法研究進行綜述。1)對傳統的肺結節分割方法及其優缺點進行了歸納比較;2)重點介紹了包括深度學習、深度學習與傳統方法相結合在內的肺結節分割方法;3)簡單介紹了肺結節分割方法的常用評價指標,并結合部分方法的指標表現展望了肺結節分割方法研究領域的未來發展趨勢。傳統的肺結節分割方法各有優缺點和其適用的結節類型,深度學習分割方法因普適性好等優點成為該領域的研究熱點。研究者們致力于如何提高分割結果的準確度、模型的魯棒性及方法的普適性,為了實現此目的本文總結了各類方法的優缺點。基于CT影像的肺結節分割方法研究已經取得了不小的成就,但肺結節形狀各異、密度不均勻,且部分結節與血管、胸膜等解剖結構粘連,給結節分割增加了困難,結節分割效果仍有很大提升空間。精度高、速度快的深度學習分割方法將會是研究者密切關注的方法,但該類方法仍需解決數據需求量大和網絡模型超參數的確定等問題。
//www.cjig.cn/jig/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20210402&flag=1
摘要: 圖像修復是計算機視覺領域中極具挑戰性的研究課題。近年來,深度學習技術的發展推動了圖像修復性能的顯著提升,使得圖像修復這一傳統課題再次引起了學者們的廣泛關注。文章致力于綜述圖像修復研究的關鍵技術。由于深度學習技術在解決“大面積缺失圖像修復”問題時具有重要作用并帶來了深遠影響,文中在簡要介紹傳統圖像修復方法的基礎上,重點介紹了基于深度學習的修復模型,主要包括模型分類、優缺點對比、適用范圍和在常用數據集上的性能對比等,最后對圖像修復潛在的研究方向和發展動態進行了分析和展望。
摘要 隨著深度學習算法在圖像分割領域的成功應用,在圖像實例分割方向上涌現出一大批優秀的算法架構.這些架構在分割效果、運行速度等方面都超越了傳統方法.本文圍繞圖像實例分割技術的最新研究進展,對現階段經典網絡架構和前沿網絡架構進行梳理總結,結合常用數據集和權威評價指標對各個架構的分割效果進行比較和分析.最后,對目前圖像實例分割技術面臨的挑戰以及可能的發展趨勢進行了展望.
對流體圖像序列進行運動分析一直是流體力學、醫學和計算機視覺等領域的重要研究課題。從圖像對中提取的密集精確的速度矢量場能夠為許多領域提供有價值的信息,基于光流法的流體運動估計技術因其獨特的優勢成為一個有前途的方向。光流法可以獲得具有較高分辨率的密集速度矢量場,在小尺度精細結構的測量上有所改進,彌補了基于相關分析法的粒子圖像測速技術的不足。此外,光流方法還可以方便的引入各種物理約束,獲得較為符合流體運動特性的運動估計結果。為了全面反映基于光流法的流體運動估計算法的研究進展,本文在廣泛調研相關文獻的基礎上,對國內外具有代表性的論文進行了系統闡述。首先介紹了光流法的基本原理,然后將現有算法按照要解決的突出問題進行分類:結合流體力學知識的能量最小化函數,提高對光照變化的魯棒性,大位移估計和消除異常值。對每類方法,從問題解決過程的角度予以介紹,分析了各類突出問題中現有算法的特點和局限性。最后,總結分析了流體運動估計技術當前面臨的問題和挑戰,并對未來基于光流法的運動估計算法的研究方向和研究重點進行了展望。
//www.cjig.cn/jig/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20210209&flag=1
利用深度學習方法對醫學影像數據進行處理分析,極大地促進了精準醫療和個性化醫療的快速發展。深度學習在醫學圖像領域的應用較為廣泛,具有多病種、多模態、多組學和多功能的特點。為便于對深度學習在醫學圖像處理領域的應用進行更深入有效的探索,本文系統綜述了相關研究進展。首先,從深度學習在影像基因組學中的應用出發,理清了深度學習在醫學影像領域應用的一般思路和現狀,將醫學影像領域分為智能診斷、療效評估和預測預后等3個模塊,并對模塊內的各病種進行總結,展示了深度學習各算法的優缺點及面臨的問題和挑戰。其次,對深度學習中出現的新思路、新方法以及對傳統方法的改進進行了闡述。最后,總結了該領域現階段面臨的問題,并對未來的研究方向做出了展望。基于深度學習的醫學圖像智能處理與分析雖然取得了一些有價值的研究成果,但還需要根據臨床的實際需求,將深度學習與經典的機器學習算法及無創并且高效的多組學數據結合起來,對深度學習的理論和方法進行深入研究。
//www.cjig.cn/jig/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20210206&flag=1
摘要:醫學影像分割是計算機視覺在醫學影像處理中的一個重要應用領域,其目標是從醫學影像中分割出目標區域,為后續的疾病診斷和治療提供有效的幫助。近年來深度學習技術在圖像處理方面取得了巨大進展,基于深度學習的醫學影像分割算法逐漸成為該領域研究的重點和熱點。首先敘述了計算機視覺下的醫學影像分割任務及其難點,然后重點綜述了基于深度學習的醫學影像分割算法,對當前具有代表性的相關方法進行了分類和總結,進而介紹了醫學影像分割算法常用的評價指標和數據集。最后,對該技術的發展進行了總結和展望。
在計算機視覺領域中,語義分割是場景解析和行為識別的關鍵任務,基于深度卷積神經網絡的圖像語義分割方法已經取得突破性進展。語義分割的任務是對圖像中的每一個像素分配所屬的類別標簽,屬于像素級的圖像理解。目標檢測僅定位目標的邊界框,而語義分割需要分割出圖像中的目標。本文首先分析和描述了語義分割領域存在的困難和挑戰,介紹了語義分割算法性能評價的常用數據集和客觀評測指標。然后,歸納和總結了現階段主流的基于深度卷積神經網絡的圖像語義分割方法的國內外研究現狀,依據網絡訓練是否需要像素級的標注圖像,將現有方法分為基于監督學習的語義分割和基于弱監督學習的語義分割兩類,詳細闡述并分析這兩類方法各自的優勢和不足。本文在PASCAL VOC(pattern analysis, statistical modelling and computational learning visual object classes)2012數據集上比較了部分監督學習和弱監督學習的語義分割模型,并給出了監督學習模型和弱監督學習模型中的最優方法,以及對應的MIoU(mean intersection-over-union)。最后,指出了圖像語義分割領域未來可能的熱點方向。
//www.cjig.cn/jig/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20200601&flag=1
深度學習能自動從大樣本數據中學習獲得優良的特征表達,有效提升各種機器學習任務的性能,已廣泛應用于信號處理、計算機視覺和自然語言處理等諸多領域。基于深度學習的醫學影像智能計算是目前智慧醫療領域的研究熱點,其中深度學習方法已經應用于醫學影像處理、分析的全流程。由于醫學影像內在的特殊性、復雜性,特別是考慮到醫學影像領域普遍存在的小樣本問題,相關學習任務和應用場景對深度學習方法提出了新要求。本文以臨床常用的X射線、超聲、計算機斷層掃描和磁共振等4種影像為例,對深度學習在醫學影像中的應用現狀進行綜述, 特別面向圖像重建、病灶檢測、圖像分割、圖像配準和計算機輔助診斷這5大任務的主要深度學習方法的進展進行介紹,并對發展趨勢進行展望。