收藏本站
《四川大学》 2002年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

激光扫描共焦显微三维生物医学图象处理和重建

何小海  
【摘要】: 激光扫描共焦显微(LSCM,Laser Scanning Confocal Microscopy)成象在生物医学中,特别是三维的显微结构研究方面有着重要的应用价值。它可用于细胞和组织的形态检测和定位、立体结构重组、动态变化过程等研究。它可提供定量荧光测定、定量图象分析等实用研究手段。结合其它相关生物技术,在形态学、生理学、病理学、免疫学、遗传学等领域得到了广泛应用。 为了更加充分地发挥激光扫描共焦显微技术的优势,需要在图象处理技术,特别是在三维图象处理方面进行深入的研究。本文的目的就是建立一个基于LSCM的三维图象处理的技术平台,从而为生物医学显微图象的分析提供强大的支持。为此本文对从图象的采集到特征参数的提取所涉及的每个环节都进行了全面深入的研究,并在此基础上实现了整个系统的分析和处理功能,主要开展了以下几个方面的工作。 点扩展函数(PSF.Point spread function)的估计对图象复原具有重要的作用。本研究提出了针对LSCM系统的一种新的点扩展函数估计方法。它既包含了成象系统本身的点扩展函数,也包含了样本的点扩展函数,故称其为广义点扩展函数。 提出了基于小波变换的一种新的插值算法(NIAWT,A New Interpolation Algorithm Based On Wavelet Transform),该算法的特点是较好地保持了信号的高频信息,提高了插值处理的精度,增大了图象信号的信噪比。实验结果表明,其插值算法效果优于传统的线性插值及其它的小波插值方法。 共焦显微图象如荧光染色细胞核图象,往往是一种比较模糊的图象,并且亮度范围大,灰度均匀度也较差。本文提出了循环递增阈值分割法和等高地图 中文摘要!!! 一 分割法这两种图象分割算法,较好地实现了激光扫描共焦显微生物医学图象的 目标分割。对于激光扫描共焦显微生物医学图象的目标分割而言,这两种新算 法比己有的图象分割方法效果更佳。 将主轴变换应用于三维图象的特征提取并取得了良好的效果;提出了起飞 着陆二维、三维距离变换算法,可以大大提高运算速度;提出了新的二维霍夫 圆变换及三维霍夫球变换算法,降低了存储器的要求,提高了运算速度。将这 些算法应用到激光扫描共焦显微生物医学图象中的物体特征抽取具有重要的实 用价值。 提出了四种新的或改进的三维物体重建的方法:基于行程法的三维物体实 体重建算法:基于围线积分法和链接表法的三维叠片实体重建算法;改进的 Nlarcl川吧 Cube三维物体表面重建算法;改进的轮廓跟踪三维物体表面重建算 法。头两种算法能够降低运算时间,第三种算法消除了传统移动立方体法中的 孔洞现象,最后一种算法解决了轮廓对应、分叉曲面、轮廓拼接等关键性问题。 在解决以上问题的基础上,又结合大量的图象处理理论和技术,构建了一 个l_SC\1二维图象处理的技术平台。通过对实际的LSC\1生物医学图象的处理, 证明了其理论意义和应用价值,从而可以对激光扫描共焦泉微图象进?丁细致的 处理和分祈,并取得大量的二维、三维定量参数,为生物医学分析工作的5采入 汗展创造了良好的条件。
【学位授予单位】:四川大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:R310

知网文化
【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 李婧;基于激光扫描共聚焦显微镜的相关图像处理技术研究[D];浙江大学;2006年
2 薛在岳;基于WCF技术的图像处理系统与网络化[D];浙江大学;2008年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 安建强,孙世锡;褐藻氨酸降压机制的在体受体分析[J];青岛大学医学院学报;2000年04期
2 韩林,张宝仁,柳兆荣,朱家麟,覃开荣;血流切应力变化对血管壁平滑肌细胞合成胶原的影响[J];第二军医大学学报;1999年12期
3 刘伟强,陈鸿,夏德深;基于马尔可夫随机场的遥感图像分割和描述[J];东南大学学报;1999年S1期
4 魏海涛,郑南宁,张志华;具有紧支撑的正交小波变换滤波器的设计原理和一种图像精确分解与重构算法[J];电子学报;2000年10期
5 王文,张超英;拓宽激光扫描共聚焦显微技术运用的新探索[J];电子显微学报;2002年01期
6 宋军,邵谦明,周耀华;小波变换多尺度过零点表征及在医学超声图像分割中的应用[J];复旦学报(自然科学版);2001年01期
7 章华础,萧祥熊;积极开展TSH受体抗体的放射受体分析[J];放射免疫学杂志;2001年05期
8 程正兴,林勇平;小波分析在图像处理中的应用[J];工程数学学报;2001年S1期
9 刘月明,易东;遗传算法在医学图像分割中的应用[J];国外医学.生物医学工程分册;2001年02期
10 王建平,盛军,方敏;基于小波分析的二值化阈值选取[J];合肥工业大学学报(自然科学版);2001年04期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈学锋;瞿金平;;注塑机曲肘式合模机构弹性振动的研究[J];工程塑料应用;2008年03期
2 吴大宏,赵人达;基于遗传算法与神经网络的桥梁结构健康监测系统研究初探[J];四川建筑科学研究;2002年03期
3 李平先,毕苏萍;对称配筋小偏心受压构件的截面设计[J];四川建筑科学研究;2004年02期
4 陈文元;李雪梅;迟晓梅;;小波分析与神经网络在结构多处损伤监测中的应用[J];四川建筑科学研究;2006年03期
5 谢晓娣;基于小波包变换的地铁远方短路电流分析[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2005年01期
6 张安勤;数据挖掘与进化算法[J];安徽教育学院学报;2002年03期
7 朱广化;半正定矩阵迹的两个不等式[J];安徽教育学院学报;2004年06期
8 刘治群;杨万挺;朱强;;几种图像增强算法的研究比较[J];合肥师范学院学报;2010年06期
9 张大明;樊晓香;刘华勇;李璐;;信息与计算科学专业“数字图像处理”课程教学探索与实践[J];合肥师范学院学报;2012年03期
10 汤自安;刘晓波;汪虽富;吕乃杰;;基于音视频矩阵的生产调度会议系统应用[J];安防科技;2009年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 杨益;方潜生;汪力君;;基于Handel-C的数字芯片的设计方法研究与实现[A];2005年“数字安徽”博士科技论坛论文集[C];2005年
2 胡杨林;蒋洁琼;王明煌;曾勤;邱岳峰;邹俊;陈红丽;FDS team;;聚变裂变混合堆长寿命锕系废料嬗变处理的中子学优化分析[A];安徽新能源技术创新与产业发展博士科技论坛论文集[C];2010年
3 杨洁;王朝辉;;遥感监测中变化信息提取的方法探讨[A];江苏省测绘学会2011年学术年会论文集[C];2011年
4 李美芹;张双喜;许冬梅;刘翠娜;;不同类型散热器流量变化对散热量的影响[A];中国建筑学会建筑热能动力分会第十七届学术交流大会暨第八届理事会第一次全会论文集[C];2011年
5 孙燕;孙峥;黄鹍;;基于模拟退火机制的隔离小生境混合遗传算法[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
6 孙燕;孙峥;;利用正交遗传算法优化交通检测点分布[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
7 郭玉堂;刘路路;;基于佳点集遗传算法的边缘检测[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
8 刘向;邹逢兴;张湘平;高政;;面向节能的混合流水车间调度方法的研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
9 秦钟;王法胜;;交叉口排队长度的视频检测[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
10 杨辰龙;;曲面变厚度工件超声检测中的波形自动跟踪技术研究[A];中国自动化学会控制理论专业委员会C卷[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 魏海霞;爆破地震波作用下建筑结构的动力响应及安全判据研究[D];山东科技大学;2010年
2 闫培雷;考虑隔墙影响的框架结构非线性地震反应分析及地震灾场模拟[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 王咏胜;复数轮廓波变换的构造、扩展及其图像处理应用[D];哈尔滨工程大学;2009年
4 项建弘;基于空时自适应处理的GPS调零技术应用研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
5 于蕾;OFDM系统的信道估计技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
6 谷海峰;密度锁内水力特性的研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
7 唐艳红;基于航海雷达的海浪遥测关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 时长江;豆科类杂草种子图像识别系统研究[D];中国海洋大学;2009年
9 付红丽;白令海冰间湖变化规律及相应的海洋过程研究[D];中国海洋大学;2010年
10 邹玮;荧光分子断层图像的重建技术研究[D];苏州大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 马彦平;基于数字图像的冬小麦、夏玉米长势远程动态监测技术研究[D];华中农业大学;2010年
2 苏群达;草地早熟禾‘纳苏’幼穗分化发育与胚胎学研究[D];华中农业大学;2009年
3 严琦;副猪嗜血杆菌与巨噬细胞相互作用的初步研究[D];华中农业大学;2010年
4 何慧娟;基于多传感器的移动机器人障碍物检测与定位研究[D];安徽工程大学;2010年
5 覃霖;基于FPGA的自适应FIR滤波器的实现[D];中国工程物理研究院;2009年
6 赫英毅;毫米波段基于TE_(21)模差网络设计[D];中国工程物理研究院;2009年
7 万成;动态环境下的元胞遗传算法研究[D];南昌航空大学;2010年
8 李坤;参数参与进化的自适应遗传算法研究[D];南昌航空大学;2010年
9 丁凯;基于随机模型的IGS台站高精度解算及其时间序列分析[D];山东科技大学;2010年
10 魏巍;医学超声图像的三维重建技术研究[D];山东科技大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 薛良峰,齐欢;图像复原的逆滤波器技术探讨[J];兵工自动化;2002年05期
2 祝世平,房建成,周锐;一种新的能量谱熵图像聚焦评价函数[J];北京航空航天大学学报;1999年06期
3 刘扬阳,金伟其,苏秉华;数字图像去模糊处理算法的对比研究[J];北京理工大学学报;2004年10期
4 宋广礼;陈莉;;Measuring Structural Parameters of Knitted Fabrics by Digital Image Processing Techniques[J];Journal of DongHua University;2005年04期
5 张德强;;利用Vista新技术WCF开发构建服务系统[J];电脑编程技巧与维护;2007年07期
6 姜超,王兴国,刘济林;Intel IPP库在视频编码中的应用[J];电视技术;2003年11期
7 裴锡宇,冯华君,李奇,徐之海;一种基于频谱分析的离焦深度自动对焦法[J];光电工程;2003年05期
8 李奇,冯华君,徐之海;面向自动对焦的图像预处理技术[J];光电工程;2004年09期
9 施发刚,瞿安连;三维荧光显微镜图像的EM和调整EM恢复算法[J];光电子·激光;2001年12期
10 高万荣,陶纯堪,聂守平,刘明,卞松龄;共焦扫描光学显微镜的高分辨率[J];光学技术;1999年03期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 秦绪佳;医学图象三维重建及可视化技术研究[D];大连理工大学;2001年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 林雪燕;脑部MRI图像三维可视化方法的研究与实现[D];天津大学;2005年
2 李爱玲;三维医学图像可视化的研究和实现[D];大连理工大学;2006年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 韩冰;;基于WCF的学生管理系统的设计与实现[J];电子世界;2013年19期
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 于家潭;基于GIS的海洋大气信息数据可视化关键技术的研究与实现[D];中国海洋大学;2010年
2 张力晖;基于UML和WCF的高校学生党员发展信息管理系统的研究[D];华北电力大学;2011年
3 韩冰;基于WCF的“学工在线”信息系统的设计与实现[D];电子科技大学;2011年
4 陈茹;WCF框架下分布式系统的集成技术研究[D];大连海事大学;2010年
5 王永平;线粒体动态学图像定量分析系统[D];浙江大学;2010年
6 陈勇;基于WCF和Portal的建筑智能化系统集成技术研究[D];重庆大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 安建强,孙世锡;褐藻氨酸降压作用的动物实验研究[J];青岛医学院学报;1991年02期
2 安建强,孙世锡;褐藻氨酸降压机制的离体标本分析[J];青岛医学院学报;1995年04期
3 韩林,张宝仁,柳兆荣,朱家麟,郝家骅,徐志云,李惜惜;稳态层流下的内皮细胞形态特征变化[J];第二军医大学学报;1999年10期
4 徐立中,杨锦堂;遗传操作的一般性算子及图象恢复处理[J];电路与系统学报;1999年03期
5 张亶,陈刚,金以文;基于金字塔正交小波分解的快速分形图像编码[J];电子学报;1998年08期
6 谌海新,沈振康,夏放怀;一种基于目标特征的多门限图像分割方法[J];电子学报;1999年03期
7 胡世英,周源华;模糊选择多分辨率Kohonen聚类网络用于灰度图像分割[J];电子学报;1999年10期
8 赵荣椿;一种图象纹理特征提取与分割的新方法[J];电子学报;1994年04期
9 龙甫荟,赵荣椿;一种基于视觉感知及相位特征的纹理分割新方法[J];电子学报;1996年08期
10 唐金山,蔡安妮,孙景鳌;正交小波变换中边界的零延拓及其无失真恢复[J];电子学报;1999年01期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 谢锦玉,刘铭福,李岩,胡庆和,王玉萍,张莅峡,沈联慈,李乐红;激光扫描共聚焦技术分析中药8892对U_(14)癌细胞的作用[J];中国组织化学与细胞化学杂志;1994年04期
2 霍霞,陈耀文,沈忠英;凋亡食管癌细胞线粒体变化的激光扫描共焦镜观察[J];解剖科学进展;1999年04期
3 陆尔奕;张富强;陈晓军;陈建军;王成焘;;全口义齿咬合接触的三维测量分析[J];上海口腔医学;2006年06期
4 侯惠亮;激光技术在医学领域的应用与发展[J];医疗卫生装备;2005年10期
5 陈跃,杨建茹,赵宝红,冯海兰;激光扫描共聚焦显微镜中荧光强度的测定条件研究[J];中国医学装备;2005年03期
6 Da Pozzo S.;Iacono P.;Marchesan R. ;王永强;;具有变化角膜补偿的激光扫描偏振仪及在检测青光眼视神经病变中的作用[J];世界核心医学期刊文摘(眼科学分册);2006年01期
7 Laemmer R.;Horn F.K.;Viestenz A.;王静波;;视盘大小对激光扫描旋光分析视网膜神经纤维参数的影响[J];世界核心医学期刊文摘(眼科学分册);2006年10期
8 陆尔奕;张富强;陈晓军;陈建军;王成焘;;全口义齿平衡相关项目的三维测量分析[J];上海交通大学学报(医学版);2008年02期
9 宋剑玮;侯玉霞;张艳宁;施建宇;翟培芳;李江波;周洪;;颅面形态三维自动测量精度的比较研究[J];中国美容医学;2010年03期
10 丁彦青,罗深秋,鲍永跃,张徽;激光扫描共焦显微细胞仪在病理学研究中的应用[J];诊断病理学杂志;1996年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 邹力;胡佑伦;;新型肿瘤标记物TK1的生物医学检测方法的建立及临床意义[A];中国生物医学工程学会第六次会员代表大会暨学术会议论文摘要汇编[C];2004年
2 王晓晖;;生物医学显微技术[A];西部大开发 科教先行与可持续发展——中国科协2000年学术年会文集[C];2000年
3 崔允文;陈莉;王哲;张瑾峰;;展望21世纪出生前生物医学[A];第五届全国优生科学大会论文汇编[C];2000年
4 张学龙;;关于生物医学工程学科及其人才培养与需求[A];中国生物医学工程学会第六次会员代表大会暨学术会议论文摘要汇编[C];2004年
5 曹珍山;;中国体视学学会生物医学专业委员会第三届委员会工作总结[A];第六届全国生物医学体视学学术会议暨第九届全军军事病理学学术会议、第五届全军定量病理学学术会议论文汇编[C];2005年
6 吴会灵;范国荣;陆峰;柴逸峰;;生物医学分析化学教学改革的背景[A];上海市化学化工学会2006年度学术年会论文摘要集[C];2006年
7 范振英;侯宝凤;;生物医学电极的研究[A];天津市生物医学工程学会2008年年会暨首届生物医学工程与临床论坛论文集[C];2008年
8 白金星;赵子婴;赵子彦;;中国时间生物医学会网站简介[A];2006全国时间生物医学学术会议论文集[C];2006年
9 李彦鹏;杨志豪;林鸿飞;;基于条件随机域的生物医学命名实体识别[A];第三届学生计算语言学研讨会论文集[C];2006年
10 王艳丽;刘钟栋;;磁性淀粉微球在生物医药学中的应用[A];第十届中国科协年会论文集(三)[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 常珊珊;多学科交叉促进生物医学创新[N];科技日报;2000年
2 金振蓉;863计划首次实施“生物医学关键试剂”重点项目[N];光明日报;2007年
3 王乐民;生物医学关键试剂重点项目实施[N];健康报;2007年
4 余建斌;“生物医学关键试剂”项目 首获863计划支持[N];人民日报;2007年
5 金力(复旦大学生命科学学院院长、教授);生物医学科学已成主流[N];文汇报;2004年
6 记者 陈磊;加快打造国际生物医学数据共享服务平台[N];科技日报;2007年
7 中国医学科学院 方福德;生物医学 六大领域钱景诱人[N];中国经营报;2001年
8 张田勘;往事并不如烟[N];中国医药报;2006年
9 本报记者 周清春;生物医学:开辟治疗新时代[N];科技日报;2007年
10 龚毅;重庆生物医学产品多点突破[N];中国医药报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 何小海;激光扫描共焦显微三维生物医学图象处理和重建[D];四川大学;2002年
2 葛玲;ET-1诱导的慢性视盘缺血动物模型实验研究[D];复旦大学;2004年
3 姜涛;激光扫描外径精密检测方法的理论与实验研究[D];长春理工大学;2009年
4 梁华伟;光波导光学相控阵技术的理论和实验研究[D];西安电子科技大学;2007年
5 梁玉斌;面向建筑测绘的地面激光扫描模式识别方法研究[D];武汉大学;2013年
6 李秀忠;舟月骨分离相关应用解剖、生物力学及影像学研究[D];第一军医大学;2005年
7 郑猛;焊缝缺陷计算机X射线激光扫描成像技术与提取方法研究[D];北京交通大学;2010年
8 汪俊;旋转激光扫描共焦荧光检测式毛细管阵列电泳的研制与应用研究[D];中国科学院研究生院(大连化学物理研究所);2006年
9 姚健;高气压对海马神经元和胶质细胞的影响及其机制[D];第二军医大学;2002年
10 吴琳;可摘局部义齿支架计算机辅助设计与制作的初步研究[D];中国医科大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 于大勇;生物医学显微图像处理及研究[D];南京理工大学;2003年
2 毛玉华;振动对激光扫描在线检测精度影响的研究[D];长春理工大学;2004年
3 刘赫;核燃料组件变形尺寸测量系统设计[D];四川大学;2005年
4 吴芬芳;基于车载激光扫描数据的建筑物特征提取研究[D];武汉大学;2005年
5 黄艺丹;接触网几何参数的非接触检测系统研究[D];西南交通大学;2006年
6 沙美华;用于激光扫描的语音控制系统的研究与开发[D];天津大学;2004年
7 严真旭;电子信息材料声参数分布SLAM检测法研究[D];电子科技大学;2004年
8 韦山;便携式计算机的车载激光扫描盘煤系统研究[D];安徽农业大学;2004年
9 王亮;基于逆向工程技术的布绒玩具CAD系统[D];合肥工业大学;2006年
10 任同群;基于激光视觉的三维形貌快速测量研究[D];天津大学;2005年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026