ct序列医学图像交互式分割系统的设计与实现

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1、万方数据·48·工业仪表与自动化装置2012年第2期CT序列医学图像交互式分割系统的设计与实现王阳萍1，朱正平2，杜晓刚1(1．兰州交通大学电子与信息工程学院，兰州730070)(2．兰州城市学院信息工程学院，兰州730070)摘要：交互式分割对于医学图像中正常组织以及病变组织的提取与分析起着重要的作用。文中将基于小波模极大值的边缘检测方法与交互式轮廓逼近思想相结合，根据CT序列图像中相邻图像的相似性与连续性设计开发了医学图像的交互式分割系统，增强了医学图像分割的自动化程度并取得了较好的分割效果。关键词：CT序列图像；交互式分割；小波模极大值；边缘检测；轮廓逼近中图分类号：

2、Q一334文献标志码：A文章编号：1000—0682(2012)02—0048—04Desi印andiln叫锄呦切廿蚰ofin细砸vese盟蛐洲伽syst咖ofCTmedicali删喀eseq眦ncewANGY肌gpin91，zHuzhengpin矿，Duxiaog蚰91(1．sc枷fo，觑唧ron拓＆蜘r，删如nE嚼脚矗增，如础ou止∞幻昭‰妇瑙妙，如，配bu730070，铂iM；(2．S旃Dofo，切抽mt如nEr柳，le硎昭，krⅡbuC蚵‰im毋，k，协ou730070，蕊机8)Abstract：Interactivemedicalimagesegmentation

3、playsaJlimportantrolefort}leextractionandanal-ysisofnomlalanddiseasedtissue．BasedonsimilarityandcontinuityofadjacentimagesinCTimagese-quence，thepaperdesignsanddevelopsaninteractiVemedicalimagesegmentationsystemwitIlacombi—nationofwaveletmodulusma】【imum，edgedetectionmethodandinteractivecont

4、our印proximation．ThesystemhasenhaJlcedmedicalimageautomatedsegmentationandachievedgoodsegmentationresults．Keyword：CTimagesequence；interactiVesegmentation；waveletmodulusmaximum；edgedetec—tion；contour印proximationO引言医学图像分割是正常组织和病变组织三维重建、定量分析等后续操作的基础，其分割的准确性对医生判断疾病的真实情况并做出正确的诊断计划至关重要。在医学图像分割中，由

5、于医学图像具有极其繁杂的多样性和复杂性，尤其在确定肿瘤靶区及边缘模糊的正常组织器官时，自动分割算法由于对图像对比度及噪声敏感而难以精确定位目标区域的边界，分割结果往往不能满足实际应用要求。交互式分割由于其具有高精度、可重复性、实时性较强等特点成为医学图像分割中非常重要的方法¨。1。在对病人进行病情分析、图像引导治疗时，往往需要对上百张二维CT切片图像进行肿瘤区及关键收稿日期：2012一Ol一29基金项目：国家自然科学基金项目(60962004)；甘肃省科技支撑计划项目(1104FKCAl02)；2011年度陇原青年创新人才扶持计划项目作者简介：王阳萍(1973)，四川达州人

6、，博士，副教授，主要研究方向为图像处理。组织器官的分割提取，逐层分割速度令人难以接受。与传统的边缘检测方法相比，小波变换对信号进行多分辨率分析非常适合于提取信号的局部特征，在提取图像边缘的同时还可以有效地抑制噪声H]。该文在基于小波模极大值边缘检测方法∞1的基础上结合交互式轮廓逼近思想，使小波模极大值边缘检测的过程与多边形轮廓演化融为一体，设计了CT序列图像的交互式分割系统，有效提高了分割效率，并取得了良好的分割效果。l序列医学图像交互式分割原理对于一套cT序列图像，各层切片的图像数据之间具有一定的相似性和连续性MJ。根据这个特点，上一层的分割结果或者可以直接应用于当前的待

7、分割层，或者可以作为当前层的初始轮廓进行进一步的逼近分割。因此，在cT序列图像中，选择具有明显特征的控制层进行单张图像的交互式分割，然后依次将其初始轮廓投影到相邻层，最后同时进行轮廓演化，就可以快速获得整个图像序列的分割结果。如图1所示，在控制层通过用户交互式分割万方数据2012年第2期工业仪表与自动化装置·49·形成的初始轮廓P，口J亘接投影到相邻层作为当前层的初始轮廓P’，或进行轮廓逼近获得当前层的分割结果，交互式分割系统流程如图2所示。控制层@当前投影层㈤图1相邻图层的初始轮廓投影原理CT序列图像预处理工交互