压缩感知在医学图像重建中的最新进展

⑴ 压缩感知的图像处理与应用有哪些

数字图像处理主要研究的内容有以下几个方面：1） 图像变换由于图像阵列很大,直接在空间域中进行处理,涉及计算量很大.因此,往往采用各种图像变换的方法,如傅立叶变换、沃尔什变换、离散余弦变换等间接处理技术,将空间域的处理转换为变换域处理,不仅可减少计算量,而且可获得更有效的处理（如傅立叶变换可在频域中进行数字滤波处理）.目前新兴研究的小波变换在时域和频域中都具有良好的局部化特性,它在图像处理中也有着广泛而有效的应用.2） 图像编码压缩图像编码压缩技术可减少描述图像的数据量（即比特数）,以便节省图像传输、处理时间和减少所占用的存储器容量.压缩可以在不失真的前提下获得,也可以在允许的失真条件下进行.编码是压缩技术中最重要的方法,它在图像处理技术中是发展最早且比较成熟的技术.3） 图像增强和复原图像增强和复原的目的是为了提高图像的质量,如去除噪声,提高图像的清晰度等.图像增强不考虑图像降质的原因,突出图像中所感兴趣的部分.如强化图像高频分量,可使图像中物体轮廓清晰,细节明显；如强化低频分量可减少图像中噪声影响.图像复原要求对图像降质的原因有一定的了解,一般讲应根据降质过程建立"降质模型",再采用某种滤波方法,恢复或重建原来的图像.4） 图像分割图像分割是数字图像处理中的关键技术之一.图像分割是将图像中有意义的特征部分提取出来,其有意义的特征有图像中的边缘、区域等,这是进一步进行图像识别、分析和理解的基础.虽然目前已研究出不少边缘提取、区域分割的方法,但还没有一种普遍适用于各种图像的有效方法.因此,对图像分割的研究还在不断深入之中,是目前图像处理中研究的热点之一.5） 图像描述是图像识别和理解的必要前提.作为最简单的二值图像可采用其几何特性描述物体的特性,一般图像的描述方法采用二维形状描述,它有边界描述和区域描述两类方法.对于特殊的纹理图像可采用二维纹理特征描述.随着图像处理研究的深入发展,已经开始进行三维物体描述的研究,提出了体积描述、表面描述、广义圆柱体描述等方法.6） 图像分类（识别）图像分类（识别）属于模式识别的范畴,其主要内容是图像经过某些预处理（增强、复原、压缩）后,进行图像分割和特征提取,从而进行判决分类.图像分类常采用经典的模式识别方法,有统计模式分类和句法（结构）模式分类,近年来新发展起来的模糊模式识别和人工神经网络模式分类在图像识别中也越来越受到重视.

⑵ 中国组织工程研究的目录参考

研究与报告
(4751)基于激光快速成型技术正常步态下骨盆应力分布的三维光弹分析 孙剑伟 尹望平 张春才 任可 支晓丞 高振巢 朱行飞
(4756)基于有限状态机的智能下肢假肢控制 王蒙 陈玲玲 耿艳利 杨鹏
(4760)基于CT图像构建的腰椎三维有限元模型 刘治华 管文浩 檀中奇
(4765)距骨缺血性坏死的有限元分析 黄云鹏 王滨 马岩 李靖年 魏俊杰
(4770)人工髋关节活体有限元建模及力学分析 徐灵军 朱海波 张银网 朱建民 钟务学 张浩 陈云
无
(4775)外国专家修饰的医学英语句型：“氧化应激和缺氧早期” 无
研究与报告
(4776)人工关节磨屑的提取及表征 魏慧慧 刘洪涛 曹希传 贾玉梅
(4781)氨酚曲马多在人工全膝关节围置换期镇痛中的作用及安全性 管大伟 李艳 王超 陈辉 张鹏 张伟
(4786)全膝关节置换治疗成人膝外翻畸形：胫股角及膝关节活动度变化 李广伟
无
(4791)SCI收录的Radiology（《放射学》杂志）介绍 无
研究与报告
(4792)微孔多聚糖止血球在全髋关节置换中的应用 罗东方 陈跃平 高辉 陈亮 李书振
(4796)骨水泥型半髋置换治疗老年股骨颈骨折 李志刚 赵德伟 郭林 夏重君
无
(4800)本期专题：椎体植入物的生物相容性变化 无
研究与报告
(4801)踝关节内翻的有限元力学分析 郭国新 赵长义 曹雷 任国山
(4807)假体置换与切开复位内固定治疗Mason Ⅲ型桡骨头骨折的Meta分析 周猛 孙天胜 张建政 戴鹤玲 郭永智 王晓凯 赵建文 刘小远
(4812)扩髓与不扩髓条件下髓内钉置入内固定治疗成人股骨干骨折的系统评价 王雄 戴七一 李书振
技术与方法
(4817)基于加权压缩感知的MR图像重建方法 李红 杨晓梅 李青
(4822)64层螺旋CT三维后处理成像应用于心外结构异常诊断的特点 申艳光 苏兰芳 王云华 黄霆 聂忠仕
无
(4828)本期专题：椎体植入物的生物相容性变化 无
技术与方法
(4829)头针及整脊治疗腰椎间盘突出症髓核大小的改变 范宏元 向开维 曹俊岩 孙珺
(4834)基于表面肌电的步态分析 王静 吴效明
无
(4840)向SCI收录优秀杂志投稿临床试验研究的必备条件：北美临床试验中心项目注册及我们的服务介绍 无
技术与方法
(4841)服务于功能性电刺激的双足步态实验 王颖 张定国
(4847)退变腰椎Modic改变及分型与肿瘤坏死因子α、基质金属蛋白酶3的表达 姜世峰 申才良 董福龙 张建湘 李勇
(4852)有限元法仿真计算多种工况下的肛提肌应力 宋红芳 黄跃 倪成香 雷玲玲 王雪影 刘志成 马乐
无
(4856)向SCI收录优秀杂志投稿临床试验研究的必备条件：北美临床试验中心项目注册及我们的服务介绍 无
技术与方法
(4857)仿生结肠诊断机器人运动系统 高媛 颜国正 高鹏 陈雯雯 刘华
无
(4863)平衡功能障碍康复训练装置的有限元分析 郭星辉 崔海坡 徐秀林
技术与方法
(4867)可穿戴式多参数监护装置信号处理平台的设计与实现 谭新 刘虔铖 徐彬锋
综述与专论
(4872)基于模糊控制的智能下肢假肢的步速调整 岳华 杨鹏 陈玲玲 耿艳利
技术与方法
(4877)基于分块扩展Infomax算法的胎儿心电分离 苟梅梅 黄华
综述与专论
(4881)膝关节假体置换发展及数字化成型技术的应用 赵军 张玉艳 刘辉
(4886)人工关节假体无菌性松动的发病机制及治疗进展 刘丰 张超 姚振强 杨召 孟增东
(4892)人工关节假体植入后无菌性松动的发病机制 马玉超 田京
(4898)骨科关节置换、植入物置入等较大创伤型手术后静脉血栓前状态的基因预测诊断 王强 赵学凌
(4903)膝关节生理解剖环境对膝关节生物力学特性的影响 张美娟
(4908)有限元分析在腰椎生物力学应用中的研究与进展 陈纪宝 奚春阳 焦力刚 闫景龙
(4913)有限元分析在中医正骨手法治疗腰椎疾病作用机制中的应用 秦大平 张晓刚 宋敏
(4918)虚拟现实技术在计算机模拟病例系统中的应用 孙昕 王丽美 刘宜鑫 韩松涛 何颖
(4923)人工全膝关节置换后关节活动度影响因素的研究趋势 王九辉
(4927)螺钉与经皮克氏针治疗Buechler2区Bennett骨折的2年随访 夏羿凡 吴青 蔚芃 陈路
(4931)Smith-Robinson技术切除后纵韧带并金属植入物内固定治疗单节段颈椎间盘突出症 孙鹏 雪原 王沛 赵华健 李鹏 李子龙
(4936)三种金属植入体内固定治疗肱骨干骨折的比较 郭晖
说明：杂志目录每期都会更新有一定的时效性，仅供参考

⑶ 什么是“压缩感知”

压缩感知，又称压缩采样，压缩传感。它作为一个新的采样理论，它通过开发信号的稀疏特性，在远小于Nyquist
采样率的条件下，用随机采样获取信号的离散样本，然后通过非线性重建算法完美的重建信号。压缩感知理论一经提出，就引起学术界和工业的界的广泛关注。他在
信息论、图像处理、地球科学、光学/微波成像、模式识别、无线通信、大气、地质等领域受到高度关注，并被美国科技评论评为2007年度十大科技进展。
压缩感知理论的核心思想主要包括两点。

第一个是信号的稀疏结构。传统的Shannon
信号表示方法只开发利用了最少的被采样信号的先验信息，即信号的带宽。但是，现实生活中很多广受关注的信号本身具有一些结构特点。相对于带宽信息的自由
度，这些结构特点是由信号的更小的一部分自由度所决定。换句话说，在很少的信息损失情况下，这种信号可以用很少的数字编码表示。所以，在这种意义上，这种
信号是稀疏信号（或者近似稀疏信号、可压缩信号）。
另外一点是不相关特性。稀疏信号的有用信息的获取可以通过一个非自适应的采样方法将信号压
缩成较小的样本数据来完成。理论证明压缩感知的采样方法只是一个简单的将信号与一组确定的波形进行相关的操作。这些波形要求是与信号所在的稀疏空间不相关
的。压缩感知压缩感知方法抛弃了当前信号采样中的冗余信息。它直接从连续时间信号变换得到压缩样本，然后在数字信号处理中采用优化方法处理压缩样本。这里
恢复信号所需的优化算法常常是一个已知信号稀疏的欠定线性逆问题。

⑷ 什么是“压缩感知”

压缩感知，又称压缩采样，压缩传感。它作为一个新的采样理论，它通过开发信号的稀疏特性，在远小于Nyquist 采样率的条件下，用随机采样获取信号的离散样本，然后通过非线性重建算法完美的重建信号。压缩感知理论一经提出，就引起学术界和工业界的广泛关注。它在信息论、图像处理、地球科学、光学、微波成像、模式识别、无线通信、大气、地质等领域受到高度关注，并被美国科技评论评为2007年度十大科技进展。

⑸ 压缩感知的展望

非线性测量的压缩感知。讲压缩感知解决的线性逆问题推广到非线性函数参数的求解问题。广义的讲，非线性测量的压缩感知，可以包括以前的测量矩阵不确定性问题，量化误差问题，广义线性模型问题，有损压缩样本问题。
压缩感知在矩阵分解中的推广应用。主成分分析，表示字典学习，非负矩阵分解，多维度向量估计，低秩或高秩矩阵恢复问题。
确定性测量矩阵的设计问题。 随机矩阵在实用上存在难点。随机矩阵满足的RIP是充分非必要条件。在实际中，稀疏表示矩阵和随机矩阵相乘的结果才是决定稀疏恢复性能字典。
传统压缩感知是以稀疏结构为先验信息来进行信号恢复。当前最新进展显示数据中存在的其他的简单代数结果也作为先验信息进行信号估计。联合开发这些信号先验信息，将进一步提高压缩感知的性能。

⑹ 压缩感知是什么

压缩感知，又称压缩采样，压缩传感。它作为一个新的采样理论，它通过开发信号的稀疏特性，在远小于Nyquist 采样率的条件下，用随机采样获取信号的离散样本，然后通过非线性重建算法完美的重建信号。压缩感知理论一经提出，就引起学术界和工业的界的广泛关注。他在信息论、图像处理、地球科学、光学/微波成像、模式识别、无线通信、大气、地质等领域受到高度关注，并被美国科技评论评为2007年度十大科技进展。
压缩感知理论的核心思想主要包括两点。
第一个是信号的稀疏结构。传统的Shannon 信号表示方法只开发利用了最少的被采样信号的先验信息，即信号的带宽。但是，现实生活中很多广受关注的信号本身具有一些结构特点。相对于带宽信息的自由度，这些结构特点是由信号的更小的一部分自由度所决定。换句话说，在很少的信息损失情况下，这种信号可以用很少的数字编码表示。所以，在这种意义上，这种信号是稀疏信号（或者近似稀疏信号、可压缩信号）。
另外一点是不相关特性。稀疏信号的有用信息的获取可以通过一个非自适应的采样方法将信号压缩成较小的样本数据来完成。理论证明压缩感知的采样方法只是一个简单的将信号与一组确定的波形进行相关的操作。这些波形要求是与信号所在的稀疏空间不相关的。压缩感知压缩感知方法抛弃了当前信号采样中的冗余信息。它直接从连续时间信号变换得到压缩样本，然后在数字信号处理中采用优化方法处理压缩样本。这里恢复信号所需的优化算法常常是一个已知信号稀疏的欠定线性逆问题。

⑺ 压缩感知到底能不能提高地震信号分辨率

基于压缩感知的地震反问题方法及在勘探地球 物理...3.5 基于叠前数据的提高分辨率处理 论文中给出了...求解;能理论推导该方法能严格保持不 连续信号的...

⑻ 压缩感知的历史背景

尽管压缩感知是由 E. J. Candes、J. Romberg、T. Tao 和D. L. Donoho 等科学家于2004 年提出的。但是早在上个世纪，相关领域已经有相当的理论和应用铺垫，包括图像处理、地球物理、医学成像、计算机科学、信号处理、应用数学等。
可能第一个与稀疏信号恢复有关的算法由法国数学家Prony 提出。这个被称为的Prony 方法的稀疏信号恢复方法可以通过解一个特征值问题，从一小部分等间隔采样的样本中估计一个稀疏三角多项式的非零幅度和对应的频率。而最早采用基于L1范数最小化的稀疏约束的人是B. Logan。他发现在数据足够稀疏的情况下，通过L1范数最小化可以从欠采样样本中有效的恢复频率稀疏信号。D. Donoho和B.Logan 是信号处理领域采用L1范数最小化稀疏约束的先驱。但是地球物理学家早在20 世纪七八十年代就开始利用L1范数最小化来分析地震反射信号了。上世纪90 年代，核磁共振谱处理方面提出采用稀疏重建方法从欠采样非等间隔样本中恢复稀疏Fourier 谱。同一时期，图像处理方面也开始引入稀疏信号处理方法进行图像处理。在统计学方面，使用L1范数的模型选择问题和相关的方法也在同期开始展开。
压缩感知理论在上述理论的基础上，创造性的将L1范数最小化稀疏约束与随机矩阵结合，得到一个稀疏信号重建性能的最佳结果。
压缩感知基于信号的可压缩性, 通过低维空间、低分辨率、欠Nyquist采样数据的非相关观测来实现高维信号的感知，丰富了关于信号恢复的优化策略,极大的促进了数学理论和工程应用的结合 。它是传统信息论的一个延伸，但是又超越了传统的压缩理论，成为了一门崭新的子分支。它从诞生之日起到现在不过五年时间，其影响却已经席卷了大半个应用科学。

⑼ 为什么压缩感知用于声音信号处理的比较少呢

是因为研究声音信号处理的人本身就比图像的人少。压缩感知技术的源头是医学图像处理的故事，解决一个病人要做体检，但是身体没法忍受长时间的观测，提出了这一方法。