幾何變形模型在彩色醫(yī)學(xué)圖像分割中的應(yīng)用.pdf

1、醫(yī)學(xué)圖像分割是利用醫(yī)學(xué)圖像進(jìn)行定性定量分析的一個(gè)至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，也是組織器官三維重構(gòu)以及手術(shù)模擬的一系列后續(xù)操作的基礎(chǔ)。包括數(shù)字人圖像在內(nèi)的各種醫(yī)學(xué)彩色圖像的分割，是當(dāng)前的一個(gè)研究熱點(diǎn)。本文主要針對(duì)變形模型，尤其是幾何變形模型在彩色醫(yī)學(xué)圖像分割領(lǐng)域的應(yīng)用作了一些研究工作。 本文首先綜述了醫(yī)學(xué)圖像分割的特點(diǎn)和國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，討論了醫(yī)學(xué)圖像分割存在的問(wèn)題和困難，進(jìn)而總結(jié)了當(dāng)前存在的主要的醫(yī)學(xué)圖像分割算法，分析了它們的優(yōu)缺點(diǎn)和應(yīng)用范圍

2、，并指出了變形模型分割技術(shù)在醫(yī)學(xué)圖像分割特別是低信噪比低對(duì)比度圖像研究中的重要地位。 變形模型可以分為參數(shù)變形模型和幾何變形模型。本文通過(guò)對(duì)二者的研究與比較，可以看出，基于曲線演化理論和水平集方法的幾何變形模型，由于能自然的處理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的變化，避免了演化曲線的參數(shù)化過(guò)程，所以更適合應(yīng)用于較為復(fù)雜的醫(yī)學(xué)圖像分割。 幾何變形模型應(yīng)用于圖像分割問(wèn)題，必須通過(guò)分割模型，來(lái)形成吸引變形曲線靠近區(qū)域邊界的能量場(chǎng)。本文詳細(xì)介紹了測(cè)地活

3、動(dòng)輪廓線模型的原理，然后介紹求解幾何變形模型的水平集方法，對(duì)水平集方法的數(shù)值算法和兩種快速方法：窄帶法和快速行進(jìn)法進(jìn)行了分析討論，介紹了符號(hào)距離函數(shù)的快速生成方法。 Chan-Vese模型是近年來(lái)提出的一種優(yōu)秀的圖像分割模型，該模型對(duì)模糊邊界，甚至不連續(xù)的邊界，以及帶噪聲的圖像都有很好的分割效果。Chan-Vese模型可以擴(kuò)展到向量圖像的情形，對(duì)彩色圖像進(jìn)行多通道的分割。 本文改進(jìn)了Chan-Vese向量分割模型的速度函