幾何變形模型在彩色醫(yī)學圖像分割中的應用.pdf

1、醫(yī)學圖像分割是利用醫(yī)學圖像進行定性定量分析的一個至關重要的環(huán)節(jié)，也是組織器官三維重構以及手術模擬的一系列后續(xù)操作的基礎。包括數(shù)字人圖像在內的各種醫(yī)學彩色圖像的分割，是當前的一個研究熱點。本文主要針對變形模型，尤其是幾何變形模型在彩色醫(yī)學圖像分割領域的應用作了一些研究工作。 本文首先綜述了醫(yī)學圖像分割的特點和國內外研究現(xiàn)狀，討論了醫(yī)學圖像分割存在的問題和困難，進而總結了當前存在的主要的醫(yī)學圖像分割算法，分析了它們的優(yōu)缺點和應用范圍

2、，并指出了變形模型分割技術在醫(yī)學圖像分割特別是低信噪比低對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。本文通過對二者的研究與比較，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撲結構的變化，避免了演化曲線的參數(shù)化過程，所以更適合應用于較為復雜的醫(yī)學圖像分割。 幾何變形模型應用于圖像分割問題，必須通過分割模型，來形成吸引變形曲線靠近區(qū)域邊界的能量場。本文詳細介紹了測地活

3、動輪廓線模型的原理，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：窄帶法和快速行進法進行了分析討論，介紹了符號距離函數(shù)的快速生成方法。 Chan-Vese模型是近年來提出的一種優(yōu)秀的圖像分割模型，該模型對模糊邊界，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模型可以擴展到向量圖像的情形，對彩色圖像進行多通道的分割。 本文改進了Chan-Vese向量分割模型的速度函