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医学CTA图像分割与分层可视化研究

发布时间:2017-08-24 20:12

  本文关键词:医学CTA图像分割与分层可视化研究


  更多相关文章: 3D区域生长 置信连接 ISODATA聚类分析 可视化 VTK


【摘要】:医学影像技术和计算机图形学的发展给医学带来了巨大的变化,计算机断层成像(CT)、核磁共振(MRI)、超声(US)、正电子发射计算机断层成像(PET)等医学影像技术已经广泛应用于临床医疗的诊断。从上述成像方法获得的医学图像中分割出感兴趣区域(ROI),然后利用可视化技术进行三维可视化,使医生准确、清晰的看到三维形态,辅助医生进行分析和诊断,极大地提高了医生诊断的准确率和科学性。图像分割是医学图像处理中的关键一步,直接影响到三维可视化以及计算流体动力学仿真的科学性和合理性。本文的主要工作有以下几点:(1)统计图像的灰度分布,通过修改传递函数来显示感兴趣区域。通过曲率流滤波器对三维体数据进行平滑处理,对传统的置信连接方法引入相似度函数,提出了一种基于改进置信连接的方法对体数据进行三维体分割,实现重要组织的剥离。(2)提出了基于ISODATA聚类和区域生长的算法序列分割骨骼,将遮挡的骨骼去除;并用该方法序列提取冠状动脉。(3)对原始数据、三维分割后数据、去骨后数据、提取的冠状动脉分别进行三维可视化,将提取的脊柱与冠状动脉绘制在一个可视化窗口下,完成分层可视化的目的。本文实现了人体胸部皮肤、肌肉、骨骼、心脏和血管的分层可视化,各结构可单独显示,任意旋转,放大缩小。基本完成分层可视化的目的,为医生提供了清晰直观的三维模型。
【关键词】:3D区域生长 置信连接 ISODATA聚类分析 可视化 VTK
【学位授予单位】:河北大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:R816.2;TP391.41
【目录】:
  • 摘要5-6
  • Abstract6-10
  • 第1章 绪论10-16
  • 1.1 课题的研究背景和意义10
  • 1.2 医学图像可视化国内外研究现状10-11
  • 1.3 图像分割国内研究现状11-12
  • 1.4 图像分割国外研究现状12-13
  • 1.5 本文的主要内容13-14
  • 1.6 各章节的安排14-16
  • 第2章 医学影像分割方法概述16-27
  • 2.1 引言16-17
  • 2.2 常用的分割方法17-20
  • 2.2.1 基于区域的图像分割17-18
  • 2.2.2 基于边缘的图像分割18-19
  • 2.2.3 基于神经网络的图像分割19
  • 2.2.4 基于数学形态学的图像分割19
  • 2.2.5 基于模型的图像分割19-20
  • 2.3 可视化方法概述20-25
  • 2.3.1 面绘制20-23
  • 2.3.2 体绘制23-25
  • 2.4 实验环境25-26
  • 2.5 本章小结26-27
  • 第3章 基于改进的置信连接三维体分割算法27-35
  • 3.1 引言27
  • 3.2 基于光线投射算法的体绘制27-28
  • 3.3 预处理28-31
  • 3.3.1 三维数据场的构建28-30
  • 3.3.2 平滑滤波30-31
  • 3.4 基于改进的置信连接三维体分割算法31-33
  • 3.5 实验结果33-34
  • 3.6 本章小结34-35
  • 第4章 基于ISODATA聚类和区域生长的序列分割骨骼算法35-45
  • 4.1 引言35
  • 4.2 基于区域生长的骨骼分割算法35-36
  • 4.3 基于ISODATA聚类算法获取序列分割种子点36-38
  • 4.4 参数设置及实验结果38-44
  • 4.4.1 参数选择38-40
  • 4.4.2 实验结果40-44
  • 4.5 本章小结44-45
  • 第5章 冠状动脉序列提取及三维可视化45-52
  • 5.1 引言45
  • 5.2 阈值分割冠脉45
  • 5.3 ISODATA聚类算法参数选择45-48
  • 5.4 冠状动脉序列提取48-49
  • 5.5 实验对比与分析49-51
  • 5.6 本章小结51-52
  • 第6章 总结与展望52-53
  • 参考文献53-57
  • 致谢57-58
  • 攻读硕士学位期间发表论文情况58

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