基于CT图像的骨小梁分割研究

发布时间：2021-05-20 16:56

　　骨质疏松症是常见的代谢性疾病之一,基于显微CT图像对骨微结构进行分析对研究骨质疏松症的成因、诊断以及早期预防具有重要的参考价值。目前骨密度测量是全世界公认的诊断骨质疏松症的金标准,但是研究表明骨密度参数只能解释骨强度的60%⁷0%。为了更加准确的表征骨强度,需要对骨微结构进行研究,且需要进行定量而非定性的研究。本文基于显微CT图像研究了三维骨小梁的分割算法,并首次提出了一种断裂骨小梁的三维分割算法。本文研究的骨小梁分割算法为后续提出具有参考价值的量化参数,以便准确、客观地描述骨微结构提供了有力支持。主要具体研究内容如下:（1）面骨架是三维骨小梁几何形态的一种重要拓扑描述,是后续对骨小梁数据进行分割的重要基础。本文研究了两种不同的三维面骨架化算法,在分析比较了各算法的基础之上,选取稳定性较强的基于模糊距离变换的三维面骨架化算法。同时,本文分析了传统的基于动态规划的模糊距离变换算法的运算效率,在此基础上,提出了基于最短路径的模糊距离变换算法,较传统算法在运算效率上有了最多15.64倍的提升。（2）将三维骨小梁数据分割成独立的盘状骨或杆状骨,有助于更加准确地计算骨微结构... 

【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 论文研究内容
第二章 基于拓扑学的面骨架化算法
    2.1 基本概念
    2.2 三维拓扑不变点判定
        2.2.1 判定方法
        2.2.2 实现方法
    2.3 面骨架化算法
        2.3.1 基本定义
        2.3.2 算法流程
        2.3.3 算法结果
    2.4 本章小结
第三章 基于模糊距离变换的面骨架化算法
    3.1 模糊距离变换理论
        3.1.1 基本概念
        3.1.2 隶属度函数
    3.2 模糊距离变换算法
        3.2.1 基于动态规划的算法
        3.2.2 基于最短路径的算法
        3.2.3 模糊距离变换结果
    3.3 面骨架化算法
    3.4 本章小结
第四章 骨小梁分割算法
    4.1 数字拓扑学分析
        4.1.1 初步扫描分类
        4.1.2 最终骨架点分类修正
        4.1.3 几何面边缘点判定
    4.2 骨小梁分割
        4.2.1 线骨架化
        4.2.2 分割算法
        4.2.3 分割结果
    4.3 本章小结
第五章 断裂骨小梁分割算法
    5.1 断裂骨小梁简介
    5.2 断裂骨小梁分割算法
        5.2.1 端点检测
        5.2.2 断裂骨小梁标记
        5.2.3 断裂骨小梁修正
    5.3 算法结果
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
致谢
参考文献
作者简介



本文编号：3198107