当前位置:主页 > 医学论文 > 临床医学论文 >

颅脑磁共振图像分割技术研究

发布时间:2018-03-08 09:13

  本文选题:MRI 切入点:图像分割 出处:《南昌航空大学》2017年硕士论文 论文类型:学位论文


【摘要】:当今社会,随着科技的发展,经济的增长,人们越来越注重自身的健康问题,颅脑作为人体的中枢神经系统,对脑部疾病的检测和治疗更是重中之重。建立精准的颅脑三维模型有利于脑部外科手术、远程医疗等医疗手段的实施、辅助脑部医疗诊断以及传授脑部医学知识。颅脑核磁共振(MRI)图像的各个组织精准分割是核磁共振(MRI)颅脑图像三维模型重建、定量分析和可视化的基础,且颅脑MRI图像分割可以提取颅脑图像中特殊组织的定量信息,可以解决颅脑医学图像中样本数据大,后续分析工作强度高等问题,这已经成为当今研究热点。但是磁共振脑图像是一种复杂的医学图像,由于脑组织之间互相混叠在一起没有清晰的边界,不同个体之间的差异性较大,再加上在成像过程中磁场的不均匀性、部分容积效应以及噪声的影响造成的图像内在的不确定性,且诸如脑脊液、颅骨和头部空腔在MRI图像中的灰度又非常近似,使分割问题显得更为复杂和困难。为了在无损情况下获得精确的人体头部三维模型,需要从颅脑的MRI序列图像中分割出头皮、颅骨、灰质、白质和脑脊液等五种主要的组织。针对这一问题,本文提出了一种基于FCMVBM相结合的整体分割方法。该方法首先通过BET算法从原始的MRI图像中摘取出颅脑区域,然后通过FCM算法对得到的颅脑区域进行细分得到灰质、白质和脑脊液,继而再通过VBM分割算法分割出颅骨、头皮和脑部空腔等非脑组织区域,最后对分割得到的各个组织进行平滑和形态学处理,最终成功分割出了所需的五种组织。通过与K均值聚类算法及形态学分割方法对比发现本文的分割算法在组织边缘梯度更高的情况下具有更低的形态失真度。
[Abstract]:In today's society, with the development of science and technology and the growth of economy, people pay more and more attention to their own health problems. The brain is the central nervous system of the human body. The detection and treatment of brain diseases is of the utmost importance. The establishment of accurate three-dimensional brain models is conducive to the implementation of medical means such as brain surgery, telemedicine, etc. It is the basis of 3D model reconstruction, quantitative analysis and visualization of MRI MRI images. The segmentation of craniocerebral MRI image can extract the quantitative information of special tissue in craniocerebral image and solve the problems of large sample data and high intensity of follow-up analysis in craniocerebral medical image. But magnetic resonance imaging is a kind of complex medical image, because there is no clear boundary between brain tissue and each other, the difference between different individuals is great. In addition, the inhomogeneity of magnetic field in the imaging process, partial volumetric effect and the effect of noise cause the inherent uncertainty of the image, and the gray levels of the cerebrospinal fluid, skull and head cavity in the MRI image are very similar. In order to obtain accurate three-dimensional model of human head without damage, we need to segment scalp, skull, gray matter from MRI sequence images of brain. There are five main tissues in white matter and cerebrospinal fluid. In order to solve this problem, a global segmentation method based on FCMVBM is proposed in this paper. Firstly, the brain region is extracted from the original MRI image by BET algorithm. Then the gray matter, white matter and cerebrospinal fluid are subdivided into the brain area by FCM algorithm, and then the non-brain tissue areas such as skull, scalp and brain cavity are segmented by VBM segmentation algorithm. Finally, each tissue is smoothed and morphologically processed. By comparing with K-means clustering algorithm and morphological segmentation method, it is found that the proposed segmentation algorithm has lower morphologic distortion when the edge gradient of tissue is higher.
【学位授予单位】:南昌航空大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:R445.2;TP391.41

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 向方;王宏福;;图像边缘分割算法的优化研究与仿真[J];计算机仿真;2011年08期

2 王小兵;孙久运;;几种图像分割技术在医学图像处理中的应用研究[J];医疗卫生装备;2011年07期

3 郑小林;朱文武;罗洪艳;张绍祥;胡南;谭立文;杨清云;;数字人脑可视化平台的构建研究[J];第三军医大学学报;2010年16期

4 于爱红;李坤成;李琳;善保慈;王玉平;;颞叶内侧癫痫全脑灰质基于体素的MRI形态分析[J];中国医学影像技术;2008年07期

5 舒添慧;胥布工;胡战虎;;基于区域生长法的医学图像分割[J];微计算机信息;2008年18期

6 阴国富;;基于阈值法的图像分割技术[J];现代电子技术;2007年23期

7 陈果,左洪福;图像分割的二维最大熵遗传算法[J];计算机辅助设计与图形学学报;2002年06期

8 安新伟,张晓兵,尹涵春;医学图像三维重建的研究[J];电子器件;2001年03期

9 王爱民,沈兰荪;图像分割研究综述[J];测控技术;2000年05期

10 罗希平;田捷;诸葛婴;王靖;戴汝为;;图像分割方法综述[J];模式识别与人工智能;1999年03期

相关硕士学位论文 前5条

1 游佳丽;脑MR图像颅骨分割算法[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2015年

2 马阿敏;脑部MRI图像分割及其三维可视化[D];华南理工大学;2014年

3 黄姗姗;基于神经网络的脑组织图像分割[D];厦门大学;2009年

4 门怀宇;医学图像三维重建技术的研究与应用[D];电子科技大学;2008年

5 王隽;基于MRI的脑图像分割和三维重建[D];河北工业大学;2004年



本文编号:1583274

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/linchuangyixuelunwen/1583274.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户1901d***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com