基于幾何形變模型的MR腦圖像組織三維分割技術(shù)的研究.pdf

1、MR腦圖像分割作為醫(yī)學(xué)圖像分割的一個(gè)重要研究方向，對(duì)后續(xù)的腦部解剖結(jié)構(gòu)的三維可視化、放療計(jì)劃、外科手術(shù)計(jì)劃的制定和仿真起著至關(guān)重要的作用。由于腦部圖像的復(fù)雜性，目前還沒(méi)有一種方法能夠?qū)崿F(xiàn)令人滿意的分割效果。幾何形變模型是近十幾年來(lái)興起的圖像分割方法，很大程度上解決了傳統(tǒng)腦圖像分割技術(shù)中存在的問(wèn)題，已經(jīng)成為腦圖像分割領(lǐng)域中的研究熱點(diǎn)。本文基于幾何形變模型對(duì)MR腦圖像組織分割技術(shù)進(jìn)行了探索和研究，根據(jù)MR腦圖像特點(diǎn)，對(duì)兩種快速的幾何形變模型

2、方法即：窄帶法和快速步進(jìn)法，進(jìn)行了改進(jìn)。
　　針對(duì)窄帶法在腦圖像數(shù)據(jù)量較大或者三維分割時(shí)效率低的問(wèn)題，本文引入?yún)^(qū)域生長(zhǎng)法，提出了改進(jìn)窄帶法。該算法利用窄帶法的欠分割結(jié)果指導(dǎo)區(qū)域生長(zhǎng)，從而快速的完成圖像分割。在二維分割實(shí)驗(yàn)中，改進(jìn)窄帶法比傳統(tǒng)窄帶法效率提高一倍以上，在三維分割實(shí)驗(yàn)中，改進(jìn)窄帶法的效率優(yōu)勢(shì)更加明顯。
　　針對(duì)快速步進(jìn)法分割準(zhǔn)確度不高，圖像邊界模糊時(shí)易泄漏等問(wèn)題，本文根據(jù)T1加權(quán)MR腦圖像的成像特點(diǎn)，結(jié)合區(qū)域信息提

3、出了改進(jìn)的快速步進(jìn)法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明改進(jìn)快速步進(jìn)法較好的解決了圖像邊界模糊時(shí)的泄漏問(wèn)題。
　　利用一種參數(shù)優(yōu)化策略調(diào)整各算法參數(shù)后，對(duì)窄帶法、改進(jìn)窄帶法、快速步進(jìn)法和改進(jìn)快速步進(jìn)法進(jìn)行了圖像分割評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)結(jié)果表明改進(jìn)窄帶法分割結(jié)果的平均真陽(yáng)性率和平均重疊率比傳統(tǒng)窄帶法分別提高了3.5％和2.1%；在二維情況下，改進(jìn)快速步進(jìn)法分割結(jié)果的平均真陽(yáng)性率和平均重疊率都比傳統(tǒng)快速步進(jìn)法提高了11.0%和4.5%，三維情況下分別提高了16.3%