刘国才

姓名:刘国才

性别:男;民族:汉;籍贯:湖南华容;

导师类别:博士生导师;

职称职务:教授;

最后学历:美国加州大学UCD 生物医学工程系 分子影像中心 博士后;

最后学位:湖南大学 模式识别与智能系统专业 博士学位。  


1) 工作学习与社会经历

1991.3  湖南大学电气与信息学院控制科学与工程系   教授、博导

2015.9  机器人视觉感知与控制技术国家工程研究中心 教授、博导



2008.52009.4  美国加州大学(University of California, Davis

                生物医学工程系 基因与分子影像研究中心 博士后

2004.92007.9  湖南大学 电气与信息工程学院 模式识别与智能系统专业 博士

1988.91991.3  东南大学 硕士


2016.3-  国家重点研发计划专项  科技部评审专家组专家

2009.3-  国家自然科学基金项目  基金委特邀评审专家


2008.1 自动化学报,特邀评委

2008.1 中国生物医学工程学报,特邀评委


2014.10-  中国人工智能学会模式识别专业委员会 会员

2013.3-  中国自动化学会 会员

      2005.3-  中国生物医学工程学会 会员


2017.5-  中国医疗器械行业协会放射治疗专业委员会 会员

2017.6-  中国研究型医院学会肿瘤放射生物与多模态诊疗专委会 委员

2017.7-  湖南省抗癌协会精确放疗专业委员会 副主任委员


2019.1-   中国医学物理学杂志,编委


2) 主要研究领域

1.人工智能、深度学习与医学影像智能分析、医疗大数据智能分析

2.人工智能与智能医疗系统、智能医疗机器人系统

3.数字诊疗装备:医学影像系统装备、精准放射治疗系统装备


3) 主要研究方向

1. 新一代人工智能、计算机视觉、机器视觉与智能医疗机器人系统技术;

2. PETCTMRI等医学分子影像引导的精准医学诊疗系统软、硬件技术;

3. 数字医学影像存储与网络通信技术 (DICOMPACS)5G/互联网+医学诊疗云服务平台技术;

4. 现代医学图像智能分析处理理论和方法(深度学习、机器学习、医学大数据分析、水平集方法、图论方法、统计学方法、医学影像组学分析等);

5. 现代生物医学分子影像系统(PETSPECTCTMRIfMRIMRS等)理论与方法.


4) 主持申请和负责科研项目

1. 国家自然科学基金项目(20212024):肿瘤CT/CBCT/MRI/PET影像深度学习配准、分割与放疗剂量预测62071176

2. 国家重点研发计划科技创新2030“新一代人工智能”重大项目(2020-)——智能医生助理关键技术及应用研究课题:基于混合增强和自主智能的检体机器人系统

3. 国家重点研发计划数字诊疗专项预研(2017-):放射治疗新型服务模式解决方案——机器学习、放疗大数据分析与云放疗计划系统

4. 国家重点研发计划数字诊疗专项预研(2016-):多模式引导的光子、质子和重离子放射治疗装备——PET/CT/MRI/CBCT引导的智能放射治疗计划系统

5. 国家自然科学基金项目(20172020):肿瘤PET/CT/MRI纹理谱深度学习分析建模与智能放疗应用61671204

6. 国家自然科学基金项目(2013-2016):恶性肿瘤生物适形调强放疗PET/CT/MRI靶区智能勾画61271382

7. 湖南省科技计划重点研发专项(2017-2018) :多模式影像引导自适应调强放疗计划系统关键技术与临床转化研究2016WK2001 , 湘财教指【2016161

8. 国家自然科学基金项目(09-11):复杂图像处理中的自由非连续问题及其水平集方法研究60872130

9. 湖南省自然科学基金重点项目(09-11):生物医学图像处理中的自由非连续问题及其水平集方法研究09JJ3118

10. 湖南省自然科学基金项目(06-08):基于水平集方法的视网膜图像分割与度量06JJ4044

11. 湖南大学交叉领域前瞻性研究项目(11-12):分子图像引导下恶性肿瘤的生物适形调强放射治疗智能系统预研


5)  计算机软件

[1] 刘国才,吴海燕. 分子影像引导智能放疗系统靶区和危及器官智能勾画与评估软件MBIG-IRT IDRS v1.0. 2013,登记号:2013SR073599, 证书号:软著登字第 0579361 .

[2] 刘国才,黄文林,吴海燕. 分子影像引导智能放疗系统生物调强智能放疗计划与评估软件.MBIG-IRT IRTP v1.0. 2014,登记号:2014SR008889, 证书号:软著登字第 0678133 .

[3] 刘国才,赵许平. 分子影像引导智能放疗系统生物调强智能放疗靶区勾画与评估软件.MBIG-IRT DBTVv1.0,2015, 登记号:2015SR034821, 证书号:软著登字第 0921899 .

[4] 刘国才,聂茂. 生物调强智能放疗系统多模态医学影像配准与评估软件.MBIG-IRT MIRS v1.0,2015,登记号:2015SR062164, 证书号:软著登字第0949250 .

[5] 刘国才,肖期德. 分子影像引导智能放疗系统调强放疗剂量计算软件.MBIG-IRT IMDC v1.0,2016,登记号:2016SR058051, 证书号:软著登字第1236668.

[6] 刘国才,刘子沁. 分子影像引导智能放疗系统三维可视化软件.MBIG-IRT 3DV v1.02016,登记号:2016SR052125, 证书号:软著登字第1230742 .

[7] 刘国才,李媛. 多模式影像引导智能放疗计划DICOM信息管理软件,版本号Deep-IRT v1.0,2020,登记号: 2020SR0221412, 证书号:软著登字第5100108 .


6) 学术论文

[1] 刘国才,顾冬冬,刘劲光. 肿瘤调强放射治疗剂量分布和疗效预测机器学习方法综述. 中国生物医学工程学报. 2022.12,41(6):115-129

[2] 刘国才,顾冬冬,刘骁,刘劲光,刘焰飞,张毛蛋. 用于肿瘤调强放射治疗影像分析与转换的深度学习方法. 中国生物医学工程学报. 2022.441(2):224-237

[3] 田娟秀,刘国才,谷珊珊,顾冬冬,龚军辉.基于3D深度残差全卷积网络的头颈CT放疗危及器官自动勾画. 中国生物医学工程学报. 2019.7.10, 38(3): 257-265

[4] 田娟秀, 刘国才, 谷珊珊, 鞠忠建, 刘劲光, 顾冬冬. 医学图像分析深度学习方法研究与挑战, 自动化学报,2018.3.20, 44(3)401-424


[5] 刘国才, 王耀南, 段宣初. 基于知识的多层Mumford-Shah图像分割模型,自动化学报,2009, 35(4):356-363

[6] 刘国才, 王耀南, 全惠敏. 基于多层Munford-Shan向量模型的彩色视乳头图像杯盘重建、分割与度量. 中国生物医学工程学报, 2007, 26(10): 700-707

[7] 刘国才, 王耀南. 多层Mumford-Shah向量图像分割、去噪与重建模型. 自动化学报, 2007,33(6): 602-607

[8] 刘国才, 王耀南. 基于水平集逐层迭代算法的多层Mumford-Shah图像分割、去噪与重建模型. 自动化学报,2006,32(4):534-540


[9] Dongdong Gu, Guocai Liu, et.al. On the performance of lung nodule detection, segmentation and classification. Computerized Medical Imaging and Graphics, 2021, 89: 101886.

[10] Dongdong Gu, Guocai Liu, et.al. A consistent deep registration net-

work with group data modeling. Computerized Medical Imaging and Graphics, 2021, 90: 101904.

[11] Dongdong Gu, Cao X, Guocai Liu, et.al. Multiresolution registration

network (MRN) hierarchy with prior knowledge learning. In: The 12th International Workshop on Machine Learning in Medical Imaging, Held in Conjunction with MICCAI. Strasbourg: Springer, 2021, 50-60.

[12] Dongdong Gu, Cao X, Guocai Liu, et.al. Variational encoding and decoding for hybrid supervision of registration network. In: The 12th International Workshop on Machine Learning in Medical Imaging, Held in Conjunction with MICCAI. Strasbourg: Springer, 2021, 61-69.  

[13] Dongdong Gu, Guocai Liu, et.al. Pair-wise and Group-wise Deformation Consistency in Deep Registration Network. In: MICCAI2020, the 23rd International Conference on Medical Image Computing and Computer Assisted Intervention, Lima, Peru, October 4-8, 2020.

[14] Yanfei Liu, Maodan Zhang, Qi Zhan, Dongdong Gu, and Guocai Liu.Two-stage Method for Segmentation of the Myocardial Scars and Edemaon Multi-sequence Cardiac Magnetic Resonance. In: the MyoPS 2020 Challenge for Myocardial pathology segmentation combining multi-sequence CMR in conjunction with MICCAI 2020, the 23rd International Conference on Medical Image Computing and Computer Assisted Intervention, Lima, Peru, October 4-8, 2020.

[15] Dongdong Gu, Guocai Liu, Juanxiu Tian, Qi Zhan . Two-stage unsupervised learning method for affine and deformable medical image registration. In: ICIP2019, The 26 th IEEE International Conference on Image Processing, pp.1132-1136, Taipei, Taiwan, September 22-25, 2019.

[16]  Juanxiu Tian, Guocai Liu, Jingguang Liu, et.al.. Multi-focus image fusion based on edges and focused region extraction, Optik - International Journal for Light and Electron Optics, 2018, 171(7)611-624


[17] Guocai Liu, Jinguang Liu, Suyu Zhu, et.al.. Piecewise uniform dose prescription and optimization based on PET-CTimages. In AAPM2016: 58th Annual Meeting and Exhibition of the American Association of Physicists in Medicine,  the Washington Convention Center in Washington, DC, July 31 - August 4, 2016. doi:10.1118/1.4956520.

[18]  Guocai  Liu, Weili Yang, Suyu Zhu,, et.al.. PET/CT Image Textures for the Recognition of Tumors and Organs at Risk for Radiotherapy Treatment Planning. In: 2013 IEEE Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference. October 27 – Nov.3, 2013. Seoul, South Korea.

[19]  Guocai Liu, Weili Yang, Suyu Zhu, et.al.. Molecular Biological Characteristics Based Hierarchical Mumford-Shah Vector-Model for the Delineation of Biological Target Volumes Corresponding to Head and Neck Tumors. In: the 35th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC'13), July 3-7, 2013, Osaka, Japan.

[20]  Guocai Liu, Suyu Zhou, , et.al. Hierarchical and Adaptive Volume-growing Methods for the PET based Biologic Target Volume Delineation for Radiotherapy Treatment Planning. In: 2011 IEEE Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference. pp. 4293-4295. October 23-29, 2011, Valencia, Spain.

[21] Guocai Liu, Yaonan Wang. Hierarchical Mumford-Shah Model for Dynamic microPET Image Segmentation. In: 2009 IEEE Nuclear Science Symposium Conference Record. pp.2580-2582. October 25-31, 2009, Orlando, Florida, USA.

[22] Liu Guocai, XIAO Maofa, DUAN Xuanchu, et.al.. Vector-valued Mumford-Shah Model with Nonlinear Statistical Shape Prior for Image Segmentation. In: The 2011 IEEE International Conference on Complex Medical Engineering (CME 2011), CME2011-096, 2011, 22 -25 May, 2011. Heilongjiang, China.


[23] Jinguang Liu, Guocai Liu. A pilot study for piecewise uniform dose prescription and optimization based on PET-CT images. In: 2019 International Conference on Medical Imaging Physics and Engineering, Shenzhen, China. 11.22-24, 2019.

[24] Zhang maodan, Liu guocai, Tian juanxiu, Liu yanfei. Improved U-Net with Multi-scale Cross Connection and Dilated Convolution for Brain Tumor Segmentation. In: 2019 International Conference on Medical Imaging Physics and Engineering, Shenzhen, China. 11.22-24, 2019. pp.1-5, doi:10.1109/ICMIPE47306.2019.9098234(IEEE)

[25] Hengfu Pan, Guocai Liu, Yuan Li, Qide Xiao and Wenlin Huang, Dose Calculation and Evaluation Modules in the Intelligent Radiotherapy Planning System, In: 2019 International Conference on Medical Imaging Physics and Engineering, Shenzhen, China. 11.22-24,2019.  pp. 1-6, doi:10.1109/ICMIPE47306.2019.9098202(IEEE).


[26]魏志军,刘国才,顾冬冬. 基于多级串联深度卷积神经网络的大形变图像配准. 中国医学影像技术. 2022.4,38(4):588-593

[27]刘劲光, 刘国才. 基于先验知识的头颈部肿瘤调强放疗计划多目标优化方法. 中国医学物理学杂志,2021.3,38(3):265-276

[28] 刘国才, 官文静, 田娟秀, 朱苏雨, 鞠忠建. 集成自适应回归核的肿瘤生物靶区随机游走勾画方法,中国医学物理学杂志, 2018.7.20, 35(7)754-765

[29] 田娟秀, 刘国才 . 基于NSST变换和PCNN的医学图像融合方法, 中国医学物理学杂志, 2018.8.20, 35(8)914-920

[30] 刘国才,胡泽田,. 头颈部肿瘤PET图像分割随机游走方法. 湖南大学学报. 2016, 43(2):141-149

[31] 刘国才,胡泽田,. 头颈癌PETMRI融合放疗靶区自适应区域生长勾画. 中国医学物理学杂志,2016,33(3):222-230

[32] 刘国才,王帅卿. Positron Emission Tomography图像非局部几何非线性扩散去噪方法, 中国医学物理学杂志,2016,33(4):357-363

[33] 刘国才,王帅卿. 多方向几何非线性扩散图像去噪方法. 湖南大学学报. 2016438):135141

[34] 刘科,刘国才,刘媛媛,吴峥,邓俊,朱苏雨(*),18F-FDG PET-CT功能影像引导下鼻咽癌同步加速生物调强放疗疗效分析,中华肿瘤防治杂志,201623(17)1174-1179

[35] 刘国才,余志浩,朱苏雨,莫逸,胡炳强,张九堂,阳维力,吴海燕. 头颈部肿瘤分子生物纹理分析与生物靶区自适应勾画. 中国医学影像技术. 2013, 29(1):115-120.

[36] 刘国才,肖茂发,段宣初,余志浩,阳维力, 吴海燕. 集成非线性统计形状先验的M-S图像分割模型. 湖南大学学报自然科学版,2012, 247-53

[37] 李祁凤,刘国才,等. 基于多相Mumford-Shah模型最小图分割的视乳头杯盘分割. 计算机应用研究. 20118: pp 3151-3154+3158.

[38] 张清华,刘国才,等. 基于PCLSMM-S模型的视乳头杯盘分割. 计算机工程. 20093519):172 - 174.


[39] 刘国才,刘劲光,等. 集成临床放疗先验的惩罚边界交叉调强放疗计划优化.待出版

[40] 田娟秀,刘国才,等.基于临床解剖先验的胸部危及器官勾画深度扩张卷积网络. 待出版


7) 学位论文


[1] 刘国才. 生物医学图像处理中的有界变差函数空间与水平集理论研究.2007.5

 博士学位论文,导师 王耀南教授.

[2] 田娟秀. 肿瘤放疗危及器官和靶区智能勾画与影像融合方法研究.2019.6

 博士学位论文,导师 刘国才教授.

[3]顾冬冬. 医学图像配准深度学习方法与应用研究.2021.11

 博士学位论文,导师 刘国才教授.


[4] 张清华. 医学图像分割中的分段常数水平集方法与Mumford-Shah模型研究.2009.5

               硕士学位论文. 导师 刘国才教授.

[5] 李祁凤. 多相M-S模型最小图分割理论与医学应用研究.2011.4

硕士学位论文. 导师 刘国才教授.

[6] 肖茂发. 非线性统计形状分析与复杂医学图像分割研究. 2011.4.

硕士学位论文. 导师 刘国才教授.

[7] 余志浩. 头颈癌PET图像纹理分析与生物靶区智能勾画方法研究. 2012.4

硕士学位论文. 导师 刘国才教授.

[8] 吴海燕. 恶性肿瘤放射治疗靶区智能勾画与评估系统设计与开发. 2013.4

硕士学位论文. 导师 刘国才教授.

[9] 阳维力. 恶性肿瘤放射治疗PET/CT靶区勾画水平集方法研究. 2013.4

硕士学位论文. 导师 刘国才教授.

[10] 黄文林. 生物调强智能放疗计划设计与多目标评估系统研发. 2014.4

硕士学位论文. 导师 刘国才教授.

[11] 刘 斌. 生物调强智能放疗蒙特卡罗仿真研究. 2014.4

 硕士学位论文. 导师 刘国才教授.

[12] 胡泽田. 头颈癌PET/MRI纹理分析与靶区勾画. 2015.4

 硕士学位论文. 导师 刘国才教授.

[13] 赵许平. 恶性肿瘤智能放疗生物靶区勾画系统研发. 2015.4

 硕士学位论文. 导师 刘国才教授.

[14] 聂 茂. 恶性肿瘤放疗PET/CT/SCT/MRI影像配准软件系统研发. 2015.4

 硕士学位论文. 导师 刘国才教授.

[15] 王帅卿. PET图像边缘保留去噪方法研究. 2016.4

 硕士学位论文. 导师 刘国才教授.

[16] 肖期德. 基于蒙特卡罗的调强放疗笔形束剂量计算系统研发. 2016.4

 硕士学位论文. 导师 刘国才教授.

[17] 刘子沁. 肿瘤影像和放疗靶区与危及器官三维可视化系统研发. 2016.4

 硕士学位论文. 导师 刘国才教授.

[18] 官文静. 基于PETMRI影像的肿瘤放疗靶区自动勾画方法. 2018.4

                硕士学位论文. 导师 刘国才教授.

[19] 刘子飞. 多模态医学影像引导智能放疗系统分割软件研发. 2019.4

 硕士学位论文. 导师 刘国才教授,曾彪 高工

[20] 张毛蛋. 肿瘤多模态影像放疗靶区分割深度学习方法. 2020.6

                硕士学位论文. 导师 刘国才教授.

[21] 李 媛. 肿瘤放疗计划DICOM-RT信息系统研发. 2020.6

               硕士学位论文. 导师 刘国才教授.

[22] 魏志军. 多级串联深度卷积神经网络医学图像配准方法. 2020.6

                硕士学位论文. 导师 刘国才教授.

[23] 潘恒福. 肿瘤放疗计划剂量计算与评估系统研发. 2020.6

                硕士学位论文. 导师 刘国才教授.

[24] 刘焰飞. 肿瘤放疗剂量预测深度学习方法研究. 2021.6

                硕士学位论文. 导师 刘国才教授.

[25] 詹 琪. 基于视频分析的心率和呼吸率监测方法研究. 2021.6

                硕士学位论文. 导师 刘国才教授.