基于DDFB的冠脉造影图像增强算法及其应用研究

发布时间：2017-03-23 19:05

  本文关键词：基于DDFB的冠脉造影图像增强算法及其应用研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：在冠心病的治疗中,冠状动脉造影是一种非常有效的手段。在获取冠脉造影图像的过程中,受各种因素影响,不可避免的产生了噪音,得到的造影图像往往是不理想的。传统的血管增强方法在增强血管信息的同时,往往会同时增强图像中的噪声,不能达到辅助医生诊断的目的。为了使医生获得更理想的造影图像,更准确地诊断病人的病情,本文以冠脉造影图像为研究对象,分析了冠脉造影图像的特点,对血管进行增强。本文将无抽样方向滤波器组(Decimation-free directional filter bank, DDFB)与Hessian矩阵的方法相结合,有效地增强了细小血管,得到了更好地增强效果。主要的研究内容包括：(1)结合无抽样方向滤波器组和Hessian矩阵的方法对冠脉造影图像进行增强。根据冠脉造影图像中血管存在方向性的特点,本文提出了一种基于无抽样方向滤波器组的图像增强算法,能够更加完整有效地提取造影图像中血管。首先,通过使用无抽样方向滤波器组对血管图像进行方向分解得到方向图像；然后对各个方向图像分别进行基于Hessian矩阵的图像增强；最后将增强后的各方向图像重构得到增强后的图像。与传统的方向合成都是直接加和得到相比,本文改进了重构方法,基于方向梯度进行重构,改进的重构方法能够更充分地利用血管方向性的特点增强主方向权重。实验表明,该方法可以有效地增强冠脉造影图像中的血管信息。(2)在血管增强的基础上快速计算血管直径,判断血管狭窄。首先,对使用本文方法得到的增强图像做进一步处理,获得血管边缘和中心线；然后根据二值图中像素的特点,对得到的中心线垂线画图,通过与操作求交点,大大降低了计算量,提高了血管宽度的计算速度；最后分别计算各个血管段的平均管截面积,判断是否存在狭窄。
【关键词】：无抽样方向滤波器组 冠脉造影 血管增强 直径计算
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R541.4;R816.2
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-17
• 1.1 研究背景和意义10-11
• 1.2 课题研究现状11-15
• 1.2.1 血管增强研究现状11-13
• 1.2.2 多尺度分析发展概述13-14
• 1.2.3 医学图像计算研究现状14-15
• 1.3 本文的主要工作15-16
• 1.4 论文的组织结构16-17
• 第2章 相关理论概述17-30
• 2.1 小波变换17-19
• 2.2 多尺度分析19-26
• 2.2.1 Contourlet变换理论基础19-23
• 2.2.2 NSCT变换的理论基础23-24
• 2.2.3 方向滤波器组24-26
• 2.3 基于Hessian矩阵的图像增强26-28
• 2.4 本章小结28-30
• 第3章 结合无抽样方向滤波器组与Hessian矩阵的图像增强30-49
• 3.1 冠脉造影图像方向分解31-35
• 3.2 方向图像增强35-37
• 3.3 冠脉造影图像重构37-39
• 3.4 实验39-48
• 3.4.1 参数确定39-43
• 3.4.2 实验结果43-45
• 3.4.3 与其他方法比较45-48
• 3.5 本章小结48-49
• 第4章 自动标记病变区域的实现49-60
• 4.1 血管边缘的获取49-51
• 4.2 血管中心线的获取51-52
• 4.3 血管宽度的计算52-57
• 4.3.1 血管宽度计算52-56
• 4.3.2 遍历血管段56-57
• 4.4 狭窄的判定以及自动标记57-59
• 4.5 本章小结59-60
• 第5章 总结与展望60-62
• 5.1 本文总结60-61
• 5.2 课题展望61-62
• 参考文献62-66
• 攻读学位期间公开发表论文66-67
• 致谢67

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