壓縮感知在醫學圖像重建中的最新進展

⑴ 壓縮感知的圖像處理與應用有哪些

數字圖像處理主要研究的內容有以下幾個方面：1） 圖像變換由於圖像陣列很大,直接在空間域中進行處理,涉及計算量很大.因此,往往採用各種圖像變換的方法,如傅立葉變換、沃爾什變換、離散餘弦變換等間接處理技術,將空間域的處理轉換為變換域處理,不僅可減少計算量,而且可獲得更有效的處理（如傅立葉變換可在頻域中進行數字濾波處理）.目前新興研究的小波變換在時域和頻域中都具有良好的局部化特性,它在圖像處理中也有著廣泛而有效的應用.2） 圖像編碼壓縮圖像編碼壓縮技術可減少描述圖像的數據量（即比特數）,以便節省圖像傳輸、處理時間和減少所佔用的存儲器容量.壓縮可以在不失真的前提下獲得,也可以在允許的失真條件下進行.編碼是壓縮技術中最重要的方法,它在圖像處理技術中是發展最早且比較成熟的技術.3） 圖像增強和復原圖像增強和復原的目的是為了提高圖像的質量,如去除雜訊,提高圖像的清晰度等.圖像增強不考慮圖像降質的原因,突出圖像中所感興趣的部分.如強化圖像高頻分量,可使圖像中物體輪廓清晰,細節明顯；如強化低頻分量可減少圖像中雜訊影響.圖像復原要求對圖像降質的原因有一定的了解,一般講應根據降質過程建立"降質模型",再採用某種濾波方法,恢復或重建原來的圖像.4） 圖像分割圖像分割是數字圖像處理中的關鍵技術之一.圖像分割是將圖像中有意義的特徵部分提取出來,其有意義的特徵有圖像中的邊緣、區域等,這是進一步進行圖像識別、分析和理解的基礎.雖然目前已研究出不少邊緣提取、區域分割的方法,但還沒有一種普遍適用於各種圖像的有效方法.因此,對圖像分割的研究還在不斷深入之中,是目前圖像處理中研究的熱點之一.5） 圖像描述是圖像識別和理解的必要前提.作為最簡單的二值圖像可採用其幾何特性描述物體的特性,一般圖像的描述方法採用二維形狀描述,它有邊界描述和區域描述兩類方法.對於特殊的紋理圖像可採用二維紋理特徵描述.隨著圖像處理研究的深入發展,已經開始進行三維物體描述的研究,提出了體積描述、表面描述、廣義圓柱體描述等方法.6） 圖像分類（識別）圖像分類（識別）屬於模式識別的范疇,其主要內容是圖像經過某些預處理（增強、復原、壓縮）後,進行圖像分割和特徵提取,從而進行判決分類.圖像分類常採用經典的模式識別方法,有統計模式分類和句法（結構）模式分類,近年來新發展起來的模糊模式識別和人工神經網路模式分類在圖像識別中也越來越受到重視.

⑵ 中國組織工程研究的目錄參考

研究與報告
(4751)基於激光快速成型技術正常步態下骨盆應力分布的三維光彈分析 孫劍偉 尹望平 張春才 任可 支曉丞 高振巢 朱行飛
(4756)基於有限狀態機的智能下肢假肢控制 王蒙 陳玲玲 耿艷利 楊鵬
(4760)基於CT圖像構建的腰椎三維有限元模型 劉治華 管文浩 檀中奇
(4765)距骨缺血性壞死的有限元分析 黃雲鵬 王濱 馬岩 李靖年 魏俊傑
(4770)人工髖關節活體有限元建模及力學分析 徐靈軍 朱海波 張銀網 朱建民 鍾務學 張浩 陳雲
無
(4775)外國專家修飾的醫學英語句型：「氧化應激和缺氧早期」 無
研究與報告
(4776)人工關節磨屑的提取及表徵 魏慧慧 劉洪濤 曹希傳 賈玉梅
(4781)氨酚曲馬多在人工全膝關節圍置換期鎮痛中的作用及安全性 管大偉 李艷 王超 陳輝 張鵬 張偉
(4786)全膝關節置換治療成人膝外翻畸形：脛股角及膝關節活動度變化 李廣偉
無
(4791)SCI收錄的Radiology（《放射學》雜志）介紹 無
研究與報告
(4792)微孔多聚糖止血球在全髖關節置換中的應用 羅東方 陳躍平 高輝 陳亮 李書振
(4796)骨水泥型半髖置換治療老年股骨頸骨折 李志剛 趙德偉 郭林 夏重君
無
(4800)本期專題：椎體植入物的生物相容性變化 無
研究與報告
(4801)踝關節內翻的有限元力學分析 郭國新 趙長義 曹雷 任國山
(4807)假體置換與切開復位內固定治療Mason Ⅲ型橈骨頭骨折的Meta分析 周猛 孫天勝 張建政 戴鶴玲 郭永智 王曉凱 趙建文 劉小遠
(4812)擴髓與不擴髓條件下髓內釘置入內固定治療成人股骨幹骨折的系統評價 王雄 戴七一 李書振
技術與方法
(4817)基於加權壓縮感知的MR圖像重建方法 李紅 楊曉梅 李青
(4822)64層螺旋CT三維後處理成像應用於心外結構異常診斷的特點 申艷光 蘇蘭芳 王雲華 黃霆 聶忠仕
無
(4828)本期專題：椎體植入物的生物相容性變化 無
技術與方法
(4829)頭針及整脊治療腰椎間盤突出症髓核大小的改變 范宏元 向開維 曹俊岩 孫珺
(4834)基於表面肌電的步態分析 王靜 吳效明
無
(4840)向SCI收錄優秀雜志投稿臨床試驗研究的必備條件：北美臨床試驗中心項目注冊及我們的服務介紹 無
技術與方法
(4841)服務於功能性電刺激的雙足步態實驗 王穎 張定國
(4847)退變腰椎Modic改變及分型與腫瘤壞死因子α、基質金屬蛋白酶3的表達 姜世峰 申才良 董福龍 張建湘 李勇
(4852)有限元法模擬計算多種工況下的肛提肌應力 宋紅芳 黃躍 倪成香 雷玲玲 王雪影 劉志成 馬樂
無
(4856)向SCI收錄優秀雜志投稿臨床試驗研究的必備條件：北美臨床試驗中心項目注冊及我們的服務介紹 無
技術與方法
(4857)仿生結腸診斷機器人運動系統 高媛 顏國正 高鵬 陳雯雯 劉華
無
(4863)平衡功能障礙康復訓練裝置的有限元分析 郭星輝 崔海坡 徐秀林
技術與方法
(4867)可穿戴式多參數監護裝置信號處理平台的設計與實現 譚新 劉虔鋮 徐彬鋒
綜述與專論
(4872)基於模糊控制的智能下肢假肢的步速調整 岳華 楊鵬 陳玲玲 耿艷利
技術與方法
(4877)基於分塊擴展Infomax演算法的胎兒心電分離 苟梅梅 黃華
綜述與專論
(4881)膝關節假體置換發展及數字化成型技術的應用 趙軍 張玉艷 劉輝
(4886)人工關節假體無菌性松動的發病機制及治療進展 劉豐 張超 姚振強 楊召 孟增東
(4892)人工關節假體植入後無菌性松動的發病機制 馬玉超 田京
(4898)骨科關節置換、植入物置入等較大創傷型手術後靜脈血栓前狀態的基因預測診斷 王強 趙學凌
(4903)膝關節生理解剖環境對膝關節生物力學特性的影響 張美娟
(4908)有限元分析在腰椎生物力學應用中的研究與進展 陳紀寶 奚春陽 焦力剛 閆景龍
(4913)有限元分析在中醫正骨手法治療腰椎疾病作用機制中的應用 秦大平 張曉剛 宋敏
(4918)虛擬現實技術在計算機模擬病例系統中的應用 孫昕 王麗美 劉宜鑫 韓松濤 何穎
(4923)人工全膝關節置換後關節活動度影響因素的研究趨勢 王九輝
(4927)螺釘與經皮克氏針治療Buechler2區Bennett骨折的2年隨訪 夏羿凡 吳青 蔚芃 陳路
(4931)Smith-Robinson技術切除後縱韌帶並金屬植入物內固定治療單節段頸椎間盤突出症 孫鵬 雪原 王沛 趙華健 李鵬 李子龍
(4936)三種金屬植入體內固定治療肱骨幹骨折的比較 郭暉
說明：雜志目錄每期都會更新有一定的時效性，僅供參考

⑶ 什麼是「壓縮感知」

壓縮感知，又稱壓縮采樣，壓縮感測。它作為一個新的采樣理論，它通過開發信號的稀疏特性，在遠小於Nyquist
采樣率的條件下，用隨機采樣獲取信號的離散樣本，然後通過非線性重建演算法完美的重建信號。壓縮感知理論一經提出，就引起學術界和工業的界的廣泛關注。他在
資訊理論、圖像處理、地球科學、光學/微波成像、模式識別、無線通信、大氣、地質等領域受到高度關注，並被美國科技評論評為2007年度十大科技進展。
壓縮感知理論的核心思想主要包括兩點。

第一個是信號的稀疏結構。傳統的Shannon
信號表示方法只開發利用了最少的被采樣信號的先驗信息，即信號的帶寬。但是，現實生活中很多廣受關注的信號本身具有一些結構特點。相對於帶寬信息的自由
度，這些結構特點是由信號的更小的一部分自由度所決定。換句話說，在很少的信息損失情況下，這種信號可以用很少的數字編碼表示。所以，在這種意義上，這種
信號是稀疏信號（或者近似稀疏信號、可壓縮信號）。
另外一點是不相關特性。稀疏信號的有用信息的獲取可以通過一個非自適應的采樣方法將信號壓
縮成較小的樣本數據來完成。理論證明壓縮感知的采樣方法只是一個簡單的將信號與一組確定的波形進行相關的操作。這些波形要求是與信號所在的稀疏空間不相關
的。壓縮感知壓縮感知方法拋棄了當前信號采樣中的冗餘信息。它直接從連續時間信號變換得到壓縮樣本，然後在數字信號處理中採用優化方法處理壓縮樣本。這里
恢復信號所需的優化演算法常常是一個已知信號稀疏的欠定線性逆問題。

⑷ 什麼是「壓縮感知」

壓縮感知，又稱壓縮采樣，壓縮感測。它作為一個新的采樣理論，它通過開發信號的稀疏特性，在遠小於Nyquist 采樣率的條件下，用隨機采樣獲取信號的離散樣本，然後通過非線性重建演算法完美的重建信號。壓縮感知理論一經提出，就引起學術界和工業界的廣泛關注。它在資訊理論、圖像處理、地球科學、光學、微波成像、模式識別、無線通信、大氣、地質等領域受到高度關注，並被美國科技評論評為2007年度十大科技進展。

⑸ 壓縮感知的展望

非線性測量的壓縮感知。講壓縮感知解決的線性逆問題推廣到非線性函數參數的求解問題。廣義的講，非線性測量的壓縮感知，可以包括以前的測量矩陣不確定性問題，量化誤差問題，廣義線性模型問題，有損壓縮樣本問題。
壓縮感知在矩陣分解中的推廣應用。主成分分析，表示字典學習，非負矩陣分解，多維度向量估計，低秩或高秩矩陣恢復問題。
確定性測量矩陣的設計問題。 隨機矩陣在實用上存在難點。隨機矩陣滿足的RIP是充分非必要條件。在實際中，稀疏表示矩陣和隨機矩陣相乘的結果才是決定稀疏恢復性能字典。
傳統壓縮感知是以稀疏結構為先驗信息來進行信號恢復。當前最新進展顯示數據中存在的其他的簡單代數結果也作為先驗信息進行信號估計。聯合開發這些信號先驗信息，將進一步提高壓縮感知的性能。

⑹ 壓縮感知是什麼

壓縮感知，又稱壓縮采樣，壓縮感測。它作為一個新的采樣理論，它通過開發信號的稀疏特性，在遠小於Nyquist 采樣率的條件下，用隨機采樣獲取信號的離散樣本，然後通過非線性重建演算法完美的重建信號。壓縮感知理論一經提出，就引起學術界和工業的界的廣泛關注。他在資訊理論、圖像處理、地球科學、光學/微波成像、模式識別、無線通信、大氣、地質等領域受到高度關注，並被美國科技評論評為2007年度十大科技進展。
壓縮感知理論的核心思想主要包括兩點。
第一個是信號的稀疏結構。傳統的Shannon 信號表示方法只開發利用了最少的被采樣信號的先驗信息，即信號的帶寬。但是，現實生活中很多廣受關注的信號本身具有一些結構特點。相對於帶寬信息的自由度，這些結構特點是由信號的更小的一部分自由度所決定。換句話說，在很少的信息損失情況下，這種信號可以用很少的數字編碼表示。所以，在這種意義上，這種信號是稀疏信號（或者近似稀疏信號、可壓縮信號）。
另外一點是不相關特性。稀疏信號的有用信息的獲取可以通過一個非自適應的采樣方法將信號壓縮成較小的樣本數據來完成。理論證明壓縮感知的采樣方法只是一個簡單的將信號與一組確定的波形進行相關的操作。這些波形要求是與信號所在的稀疏空間不相關的。壓縮感知壓縮感知方法拋棄了當前信號采樣中的冗餘信息。它直接從連續時間信號變換得到壓縮樣本，然後在數字信號處理中採用優化方法處理壓縮樣本。這里恢復信號所需的優化演算法常常是一個已知信號稀疏的欠定線性逆問題。

⑺ 壓縮感知到底能不能提高地震信號解析度

基於壓縮感知的地震反問題方法及在勘探地球 物理...3.5 基於疊前數據的提高解析度處理 論文中給出了...求解;能理論推導該方法能嚴格保持不 連續信號的...

⑻ 壓縮感知的歷史背景

盡管壓縮感知是由 E. J. Candes、J. Romberg、T. Tao 和D. L. Donoho 等科學家於2004 年提出的。但是早在上個世紀，相關領域已經有相當的理論和應用鋪墊，包括圖像處理、地球物理、醫學成像、計算機科學、信號處理、應用數學等。
可能第一個與稀疏信號恢復有關的演算法由法國數學家Prony 提出。這個被稱為的Prony 方法的稀疏信號恢復方法可以通過解一個特徵值問題，從一小部分等間隔采樣的樣本中估計一個稀疏三角多項式的非零幅度和對應的頻率。而最早採用基於L1范數最小化的稀疏約束的人是B. Logan。他發現在數據足夠稀疏的情況下，通過L1范數最小化可以從欠采樣樣本中有效的恢復頻率稀疏信號。D. Donoho和B.Logan 是信號處理領域採用L1范數最小化稀疏約束的先驅。但是地球物理學家早在20 世紀七八十年代就開始利用L1范數最小化來分析地震反射信號了。上世紀90 年代，核磁共振譜處理方面提出採用稀疏重建方法從欠采樣非等間隔樣本中恢復稀疏Fourier 譜。同一時期，圖像處理方面也開始引入稀疏信號處理方法進行圖像處理。在統計學方面，使用L1范數的模型選擇問題和相關的方法也在同期開始展開。
壓縮感知理論在上述理論的基礎上，創造性的將L1范數最小化稀疏約束與隨機矩陣結合，得到一個稀疏信號重建性能的最佳結果。
壓縮感知基於信號的可壓縮性, 通過低維空間、低解析度、欠Nyquist采樣數據的非相關觀測來實現高維信號的感知，豐富了關於信號恢復的優化策略,極大的促進了數學理論和工程應用的結合 。它是傳統資訊理論的一個延伸，但是又超越了傳統的壓縮理論，成為了一門嶄新的子分支。它從誕生之日起到現在不過五年時間，其影響卻已經席捲了大半個應用科學。

⑼ 為什麼壓縮感知用於聲音信號處理的比較少呢

是因為研究聲音信號處理的人本身就比圖像的人少。壓縮感知技術的源頭是醫學圖像處理的故事，解決一個病人要做體檢，但是身體沒法忍受長時間的觀測，提出了這一方法。