多模态医学影像处理中的反问题与高效算法研究
批准号:
11771369
项目类别:
面上项目
资助金额:
48.0 万元
负责人:
张建平
依托单位:
学科分类:
反问题建模与计算
结题年份:
2021
批准年份:
2017
项目状态:
已结题
项目参与者:
Ke Chen、杨银、周洁、岳孝强、周立平、张杝丹、祝建庆、李相捧
中文摘要
医学影像处理已经成为应用数学领域的一个研究热点,部分原来无法解决的图像问题用数学反问题的方法能得以解决。多模态医学影像处理在精准的疾病诊断和临床治疗方案设计上具有广泛的应用。本项目旨在促进反问题的正则化方法在图像处理中的应用,深入研究迎合临床医学诊断的多模态医学影像的变分模型,进一步设计高效地数值计算方法和正则参数选择方法。与已有的图像反问题的建模和求解方法的研究工作相比,我们将注重于通过对图像特征和事先给定的先验信息开展比较具体的分析和研究,设计一些衡量局部统计高维特征的匹配性的新的能量泛函,在此基础上建立医学影像重构、解剖学结构提取和多模态影像配准与融合的正则化能量泛函,我们还将根据图像的高维特征设计自适应网格,提出新的精度高,实现简单且快速有效的模型的求解方法。本课题的研究是一项具有重要理论意义和实际应用价值的工作,有利于医学图像处理的发展。
英文摘要
Medical image processing has currently become one of most popular topics in the field of applied mathematics. Many challenging image problems can be solved by using mathematical theories of inverse problems. This project is to promote the application of regularization methods for inverse problems in image processing, the work will focus on studying multimodality medical image variational modeling in clinical diagnosis, and proposing fast and effective numerical schemes and methods capturing an optimal regularization parameter. Comparing with the exist modeling methods of image inverse problems, we should mainly study the geometric characteristics of the medical images and a given priori information, establish the new energy functional matching local statistical feature based on a high dimensional vector, and give the regularized functional about medical image reconstruction, extraction of single anatomical structures, multimodality medical image registration and fusion, we should also design many adaptive-grid-based algorithms solving the models. The work is of great both theoretical and practical significance, is conducive to the development of multimodality medical image processing.
医学影像处理在疾病辅助诊疗中具有广泛的应用。多模态医学影像中的反问题的研究是一项具有重要理论意义和实际应用价值的工作,它有利于基于医学影像辅助诊疗的发展。本项目通过对图像特征和事先给定的先验信息开展比较具体的分析和研究,设计一些衡量局部统计高维特征匹配性的新能量泛函和网络结构,在此基础上建立医学影像重构、解剖学结构分割和图像配准与融合等的反问题能量泛函和学习模型、分析了图像恢复与配准模型解的存在性及算法的收敛性,实现简单且快速有效的反问题模型以及微分、积分方程的高效求解方法和反问题可解释性网络训练方案。数值实验显示,与已有算法相比,我们的方法具有很好的性能,具有一定的辅助医生诊疗价值价值。在基金委项目资助下,课题组成员发表学术论文22篇,培养博士、硕士研究生11名。
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DOI:
10.1002/num.22225
发表时间:
2018-09
期刊:
Numerical Methods for Partial Differential Equations
影响因子:
3.9
作者:
[Y. Yang;Yunqing Huang;Yong Zhou]
通讯作者:
Y. Yang;Yunqing Huang;Yong Zhou
An indirect convergent Jacobi spectral collocation method for fractional optimal control problems
分数阶最优控制问题的间接收敛雅可比谱配置方法
DOI:
10.1002/mma.5968
发表时间:
2019-12
期刊:
Mathematical Methods in the Applied Sciences
影响因子:
2.9
作者:
[Yang Yin, Zhang Jiaqi, Liu Huan, Vasilev Aleks, r O.]
通讯作者:
r O.
CMMCSegNet: Cross-Modality Multicascade Indirect LGE Segmentation on Multimodal Cardiac MR.
CMMCSegNet:多模态心脏 MR 上的跨模态多级联间接 LGE 分割
DOI:
10.1155/2021/9942149
发表时间:
2021
期刊:
Computational and mathematical methods in medicine
影响因子:
--
作者:
[Wang Y, Zhang J]
通讯作者:
Zhang J
NUMERICAL TREATMENT OF THE SPACE-TIME FRACTAL-FRACTIONAL MODEL OF NONLINEAR ADVECTION-DIFFUSION-REACTION EQUATION THROUGH THE BERNSTEIN POLYNOMIALS
非线性平流扩散反应方程时空分形分式模型的伯恩斯坦多项式数值处理
DOI:
10.1142/s0218348x20400010
发表时间:
2020
期刊:
Fractals-Complex Geometry Patterns and Scaling in Nature and Society
影响因子:
4.7
作者:
[Heydari M. H., Avazzadeh Z., Yang Y.]
通讯作者:
Yang Y.
DOI:
10.1002/oca.2649
发表时间:
2020-08
期刊:
Optimal Control Applications and Methods
影响因子:
1.8
作者:
[Yang Yin, Noori Sk, ari M. H.]
通讯作者:
ari M. H.
共 19 条
基于无网格/IGA法进气歧管的流声振耦合机理及风格迁移仿生优化研究
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批准号:52575316
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项目类别:面上项目
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资助金额:50.00万元
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批准年份:2025
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负责人:张建平
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依托单位:
基于无网格法多材料周期性相变传热结构的多尺度
拓扑优化研究
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批准号:2024JJ5376
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项目类别:省市级项目
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资助金额:0.0万元
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批准年份:2024
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负责人:张建平
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依托单位:
基于无网格/等几何分析方法的发动机进气歧管流声耦合拓扑优化研究
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批准号:2020JJ4582
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项目类别:省市级项目
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资助金额:0.0万元
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批准年份:2020
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负责人:张建平
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依托单位:
基于无网格法催化转化器的热流声耦合分析及多尺度优化研究
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批准号:51975503
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项目类别:面上项目
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资助金额:60.0万元
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批准年份:2019
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负责人:张建平
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依托单位:
深度学习在医学解剖学结构提取和疾病诊断中的应用
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批准号:2018JJ2375
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项目类别:省市级项目
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资助金额:0.0万元
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批准年份:2018
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负责人:张建平
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依托单位:
基于无网格/有限体积法活塞的流固耦合传热及优化研究
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批准号:51405415
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:25.0万元
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批准年份:2014
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负责人:张建平
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依托单位:
三维医学解剖学结构提取的变分模型和快速算法研究
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批准号:11301447
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:23.0万元
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批准年份:2013
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负责人:张建平
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依托单位:
国内基金
海外基金