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
Magic完成签到 ,获得积分10
3秒前
安琪琪完成签到,获得积分10
4秒前
若邻完成签到,获得积分10
5秒前
VirSnorlax完成签到,获得积分10
5秒前
科研爱好者完成签到,获得积分10
13秒前
Sasha完成签到 ,获得积分10
23秒前
难过的溪流完成签到 ,获得积分10
25秒前
FashionBoy应助爱听歌的青筠采纳,获得10
27秒前
裴仰纳完成签到 ,获得积分10
31秒前
charih完成签到 ,获得积分10
34秒前
Brave发布了新的文献求助10
35秒前
所所应助里昂义务采纳,获得10
38秒前
38秒前
碧蓝丹烟完成签到 ,获得积分10
38秒前
心灵美天奇完成签到 ,获得积分10
39秒前
舒适涵山完成签到,获得积分10
43秒前
charon完成签到,获得积分10
43秒前
43秒前
爱听歌的青筠完成签到,获得积分10
47秒前
趁热拿铁完成签到 ,获得积分10
50秒前
温暖完成签到 ,获得积分10
1分钟前
XY完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
鲤鱼灵阳完成签到,获得积分10
1分钟前
Ava应助科研通管家采纳,获得30
1分钟前
曈12完成签到 ,获得积分10
1分钟前
tsuki完成签到 ,获得积分10
1分钟前
亲亲小猴0816完成签到 ,获得积分10
1分钟前
orixero应助fishss采纳,获得10
1分钟前
percy完成签到 ,获得积分10
1分钟前
天天快乐应助自觉从云采纳,获得10
1分钟前
沉静问芙完成签到 ,获得积分10
1分钟前
研友_西门孤晴完成签到,获得积分10
1分钟前
怡然含桃完成签到 ,获得积分10
1分钟前
wcli完成签到,获得积分10
1分钟前
benyu完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
求论文完成签到 ,获得积分10
1分钟前
淡淡的鹭洋完成签到 ,获得积分10
1分钟前
自觉从云发布了新的文献求助10
1分钟前
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
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Various Faces of Animal Metaphor in English and Polish 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Photodetectors: From Ultraviolet to Infrared 500
On the Dragon Seas, a sailor's adventures in the far east 500
Yangtze Reminiscences. Some Notes And Recollections Of Service With The China Navigation Company Ltd., 1925-1939 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 6348400
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8163424
关于积分的说明 17173200
捐赠科研通 5404817
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2861802
邀请新用户注册赠送积分活动 1839609
关于科研通互助平台的介绍 1688910