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基于新3D直线定义的MRI脑血管分割算法研究

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作者:
张静
导师:
廖志武
学科专业:
计算机应用技术 
文献出处:
四川师范大学 2016年
关键词:
磁共振成像论文  最大类间方差论文  最小类内方差论文  直线检测论文  脑血管分割论文  

摘要:作为一种重要的医学影像技术,核磁共振成像(MRI)因其成像清晰精细、不使用造影剂、对人体无放射性损害、几乎可以无损伤地显示出血管结构等优点,在临床医学、图像处理等众多领域得到了非常广泛的应用。但MRI脑切片中的血管灰度差别比较大、分布不均匀、背景复杂,因此,脑血管精确分割比较困难。本文利用3D直线表示提出了一种新的脑血管分割算法,旨在精准地分割出MRI脑切片中的脑血管。本文的主要研究工作,有以下两个方面:(1)针对MRI脑血管分割的困难,我们提出了一种新的3D直线表示方法。这种新的3D直线表示方法利用一个已知点和两个倾斜角(参数)来表示一条3D直线,与传统的用6个参数或4个参数的3D直线表示方法相比,新的3D直线表示比较简单而且3D直线能够简化为两个2D直线的表示。此外,这种新的3D直线表示方法还采用与MRI相同的堆叠2D矩阵表示3D直线,易于推广到MRI图像以及其他类似的医学图像中。(2)在新的3D直线表示方法基础上,根据类间方差最大和与类内方差最小准则,提出了新的MRI脑血管分割方法。该方法首先对所选定的一组MRI脑切片进行Z轴方向的最大强度投影,得到的MIP图对应于新3D直线表示的XOY平面;然后,构造该组脑切片的模板,而这些模板的堆叠,就相当于新3D表示方法中的B平面;最后,寻找类间方差与类内方差之比的最大值对该组的每一张MRI脑切片进行分割,该比值的最大值所对应的灰度值就是脑血管分割的最佳阈值。论文采用3组不同脑血管区域的MRI脑切片,每组选取相邻的5张切片,验证分割算法的精确性。实验结果表明,该算法能够较为精确地分割出MRI脑切片中的脑血管。

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