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基于Level Set的心血管图像中轴提取

作　者: 舒中力
导　师: 舒华忠
学　校: 东南大学
专　业: 生物医学工程
关键词: 心血管图像阈值分割骨架距离变换水平集窄带快速行进法 AFMM STL MultiMap 细化
分类号: R318
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
下　载: 170次
引　用: 4次
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内容摘要

在诊断和治疗心血管疾病的临床实践中,借助计算机对二维的心血管造影图序列的三维重建处理,为医生提供一个在任意角度观察血管的三维结构,以及帮助诊断和治疗的工具。但是在三维重建的过程中,如何对二维的心血管造影图序列进行有效的血管检测和描述结构关系即心血管图像的中轴提取是三维重建的基础,也是难点。本课题主要研究了基于水平集(level set)的二维心血管图像的中轴提取,并在二维算法的基础上,对三维图像的中轴提取作了初步的研究。本文的主要工作包括:1)对获取的心血管灰度图像进行预处理,转化为二值图像。针对数字减影的心血管图像光照不均匀的特征,本文选择的是基于Otsu的局域阈值分割方法,得到的结果较好,心血管比较完整,噪声消除的比较完全,为后续操作提供了较好的基础。2)本文实现了二维心血管图像的中轴提取。本文选择了level set方法,此方法原本是求解几何曲线演化(Geometric Curve Evolution)的一种新颖方法。本文通过改进level set的快速算法——快速行进法(Fast Marching Method)来实现对二维心血管图像的中轴提取,结果证明该方法简单有效。3)在二维算法的基础上,实现对三维图像的中轴提取。先把三维图像分割成三组二维图像,对二维图像进行归一化,利用上述二维图像的中轴提取算法,从而得到三维骨架。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
第一章绪论  9-13
  1.1 课题背景和研究意义  9
  1.2 研究现状  9-10
  1.3 算法步骤  10-11
  1.4 本文组织结构  11-12
  参考文献  12-13
第二章心血管图像预处理  13-20
  2.1 引言  13-14
  2.2 基于Otsu法的局域阈值分割  14-17
  2.3 实验结果与比较  17-19
  2.4 本章小结  19
  参考文献  19-20
第三章水平集理论和图像中轴提取  20-44
  3.1 引言  20-24
    3.1.1 简介  20-21
    3.1.2 水平集理论和数值解法  21-24
    3.1.3 全局算法  24
  3.2 快速算法  24-29
    3.2.1 窄带算法（Narrow Band Method）  24-26
    3.2.2 快速行进法（Fast Marching Method）  26-29
  3.3 数据结构  29-31
    3.3.1 STL简介  29-30
    3.3.2 MAP和MultiMAP  30-31
  3.4 源点扫描法  31-32
  3.5 增广的FMM算法应用于图像中轴提取  32-41
    3.5.1 AFMM  32-35
    3.5.2 阈值选择  35-36
    3.5.3 特殊点处理  36-37
    3.5.4 实验结果与讨论  37-40
    3.5.5 准确性检验与比较  40-41
  3.6 本章小结  41
  参考文献  41-44
第四章三维骨架提取  44-54
  4.1 引言  44-45
    4.1.1 一些基本概念  44-45
    4.1.2 三维物体中轴  45
  4.2 Palagyi and Kuba细化算法  45-49
  4.3 三维中轴提取  49-51
    4.3.1 预处理  49-50
    4.3.2 中轴检测  50
    4.3.3 细化  50-51
  4.4 VTK  51-52
  4.5 本章小结  52
  参考文献  52-54
第五章总结和展望  54-56
  5.1 总结  54-55
  5.2 展望  55-56
致谢  56

基于Level Set的心血管图像中轴提取

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