An adaptive spatiotemporal filter for ultrasound localization microscopy based on density canopy clustering

奇异值分解 聚类分析 成像体模 模式识别(心理学) 滤波器(信号处理) 信号(编程语言) 自适应滤波器 计算机科学 生物系统 人工智能 计算机视觉 光学 算法 物理 生物 程序设计语言
作者
Qiang Yu,Wenyue Huang,Wenjie Liang,Rong Liu,Xuan Han,Yue Pan,Ningyuan Wang,Yanyan Yu,Zhiqiang Zhang,Lei Sun,Weibao Qiu
出处
期刊:Ultrasonics [Elsevier BV]
卷期号:144: 107446-107446
标识
DOI:10.1016/j.ultras.2024.107446
摘要

Ultrasound Localization Microscopy (ULM) facilitates structural and hemodynamic imaging of microvessels with a resolution of tens of micrometers. In ULM, the extraction of effective microbubble signals is crucial for image quality. Singular Value Decomposition (SVD) is currently the most prevalent method for microbubble signal extraction in ULM. Most existing ULM studies employ a fixed SVD filter threshold using empirical values which will lead to imaging quality degradation due to the insufficient separation of blood signals. In this study, we propose an adaptive and non-threshold SVD filter based on canopy-density clustering, termed DCC-SVD. This filter automatically classifies the components of the SVD based on the density of their spatiotemporal features, eliminating the need for parameter selection. In in vitro tube phantom, DCC-SVD demonstrated its ability to adaptive separation of blood and bubble signal at varying microbubble concentrations and flow rates. We compared the proposed DCC-SVD method with the Block-match 3D (BM3D) filter and a classical adaptive method called spatial similarity matrix (SSM), using concentration-variable in vivo rat brain data, as well as open-source rat kidney and mouse tumor datasets. The proposed DCC-SVD improved the global spatial resolution by approximately 4 μm from 30.39 μm to 26.02 μm. It also captured vessel structure absent in images obtained by other methods and yielded a smoother vessel intensity profile, making it a promising spatiotemporal filter for ULM imaging.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
好货分享完成签到,获得积分10
刚刚
行川发布了新的文献求助10
刚刚
LY完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
科研通AI6.4应助LYDZ2采纳,获得10
刚刚
1秒前
2秒前
2秒前
3秒前
洋葱ztc发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
4秒前
无聊的代曼完成签到,获得积分10
5秒前
梦白鸽发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
6秒前
6秒前
6秒前
小丹完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
魔幻的慕梅完成签到 ,获得积分10
7秒前
wan发布了新的文献求助20
7秒前
深情安青应助圣诞节采纳,获得10
7秒前
7秒前
7秒前
Tiamo发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
zhuangzhuang发布了新的文献求助10
8秒前
zzzz发布了新的文献求助10
8秒前
kaiqiong发布了新的文献求助10
8秒前
shen完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
三余发布了新的文献求助10
9秒前
简单鸭子发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
10秒前
英勇雁开发布了新的文献求助30
11秒前
72完成签到,获得积分10
11秒前
坐着等死完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Lewis’s Child and Adolescent Psychiatry: A Comprehensive Textbook Sixth Edition 2000
Cronologia da história de Macau 1600
Continuing Syntax 1000
Encyclopedia of Quaternary Science Reference Work • Third edition • 2025 800
Signals, Systems, and Signal Processing 510
Pharma R&D Annual Review 2026 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6214268
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8039778
关于积分的说明 16754456
捐赠科研通 5302534
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2825058
邀请新用户注册赠送积分活动 1803382
关于科研通互助平台的介绍 1663969