基于多相期CT图像的肝脏分割算法研究及可视化平台搭建

发布时间：2024-12-26 02:30

　　肝癌是最常见的恶性肿瘤之一,具有高病发率和高死亡率的特点,现已经成为威胁人体健康与生命的一大杀手。现有肝癌治疗方式以介入手术切除为主,但是不精准的手术切除将增加疾病复发的风险。随着精准医疗概念的提出以及医疗信息化的推进,三维可视化技术逐渐被运用于医学影像分析中。通过将二维肝脏CT序列进行三维重建,医师可以对病灶情况进行精确定量分析,并且能够在虚拟的肝脏模型上进行手术方案设计和优化,最终实现提高临床手术治疗准确性和可靠性的目标。本文对肝脏三维可视化过程中的图像分割算法以及软件平台搭建进行了研究,主要研究内容如下:对平扫期图像中的肝脏分割算法进行了研究。通过支持向量机筛除序列中的无效切片,运用具有空间约束的模糊C均质聚类算法以及形态学重建方法实现了肝脏轮廓的自动分割,提出了一种基于凸包检测和近邻点连接的后处理方法。结果表明,使用本文方法对肝脏CT图像序列进行分割时无需人工交互,平均分割准确度为92.8%,平均单张断层图像分割时间为1.7s,有较好的鲁棒性。对静脉期图像中肝内血管分割算法进行了研究。提出了一种具有移动种子和动态阈值的三维区域生长法,针对种子点拾取困难,细微结构难以分辨的问题,采...

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

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中文摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景及研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 三维可视化平台研究现状
        1.2.2 医学图像分割算法研究现状
    1.3 论文主要研究内容以及章节安排
第二章 平扫期图像中肝脏实质分割算法研究
    2.1 概述
    2.2 基于SVM算法的图像序列分类
    2.3 基于空间约束的模糊C均值聚类图像灰度分层研究
        2.3.1 模糊C均值聚类算法
        2.3.2 基于空间约束的模糊C均值聚类算法
    2.4 肝脏轮廓自动提取方法设计
    2.5 基于凸包检测和近邻点连接的肝脏轮廓修补算法研究
    2.6 实验结果及分析
    2.7 本章小结
第三章 静脉期图像中肝内血管分割算法研究
    3.1 概述
    3.2 基于Hessian矩阵滤波的区域生长种子点提取
    3.3 基于三维区域生长法的肝内血管优化分割
        3.3.1 二维区域生长法
        3.3.2 三维区域生长法
        3.3.3 基于统计分析的最低门限值选择
        3.3.4 三维区域生长法实现步骤
    3.4 基于移动立方体的面绘制方法
    3.5 实验结果及分析
    3.6 本章小结
第四章 动脉期图像中肝内病灶分割算法研究
    4.1 概述
    4.2 基于边界的活动轮廓模型
    4.3 基于区域的活动轮廓模型
    4.4 基于局部区域拟合和梯度信息的混合活动轮廓模型
    4.5 实验结果及分析
    4.6 本章小结
第五章 肝脏三维可视化平台的设计与实现
    5.1 概述
    5.2 三维可视化平台软件架构及模块设计
        5.2.1 可视化平台软件架构设计
        5.2.2 可视化平台模块设计
    5.3 三维可视化平台用户界面设计
    5.4 可视化平台开发实现
        5.4.1 文件读取模块
        5.4.2 影像解析模块
        5.4.3 数据封装模块
        5.4.4 图像处理层的实现
        5.4.5 可视化与交互层的实现
    5.5 系统测试
    5.6 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 工作总结
    6.2 展望
参考文献
攻读学位期间本人出版或公开发表的论著、论文
致谢



本文编号：4020388