基于分水岭和互信息医学图像分割

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1、大连海事大学硕士学位论文基于分水岭和互信息的医学图像分割姓名：赵升申请学位级别：硕士专业：计算机应用技术指导教师：安居白20100601中文摘要摘要医学图像分割是图像处理的一个重要应用领域，也是一个具有挑战性的领域。随着微电子技术和计算机的发展，大批的成像技术应用到了医学领域形成了以MRJ、X．CT、核医学等为代表的较为完善的医学图像获取设备体系，为医学数字图像的获取提供了量和质的保证。医学图像分割的目的就是提取医学图像中特定组织的定量信息，从背景中分离出感兴趣的目标，便于人们分析生理，病理的信息如疾病诊断，病变组织定位等。由于医学影像设备成像技术上的特点，加上人体器官

2、本身的多样性和复杂性，使得医学图像往往具有噪声、灰度不均匀、边缘不清晰等特点。鉴于以上情况，本文选用了选择式掩模滤波对噪声进行去除，用线性灰度变换方法解决了灰度不均匀的问题。采用分水岭分割算法对医学图像进行分割。分水岭分割算法的优点是可以得到单像素宽，封闭连通的精确轮廓。其缺点就是容易产生过分割，为了很好的抑制过分割，我们采用控制标记符的方法将前景目标和背景分别标记，再进行分水岭分割。这种方法的关键就是结构元素值的正确选取，不同结构元素值下的分割结果不同。怎样自动选取最佳结构元素值以便得到最佳分割效果，目前文献中仍没有提出一种可行的方法。本文提出了基于互信息的结构元素值

3、自动寻优的方法，通过计算原图和控制标记符过程中最大值标记图的互信息，再由最小互信息值得出对应最优结构元素值，实现自动寻优。通过将本文方法应用于医学图像分割的实验，验证了此方法可行性。而且在此方法下可以取得良好的分割效果。关键词：医学图像；图像分割；分水岭；互信息；自动寻优英文摘要AbstractBiomedicalimagesegmentationisallimportantandchallengingtechniqueinimageprocessingarea．Withthedevelopmentofcomputerandmicroelectronictechnolo

4、gy，largenumbersofimagetechnologyhaveappliedtothemedicalfield，andthenperfectmedicalimageacquisitionequipmentsystemareformedwhichisrepresentedbyMRI，X-CTandnuclearmedicine，SOthemedicaldigitalimageacquisitionisguaranteed．Theaimofmedicalimagesegmentationistoextractquantitativeinformationofspe

5、cialorganizationinmedicalimage，andtosegregatethetargetinwhichyouareinterestedfromthebackground．Italsomadeiteasy，forpeopletoanalysisphysiologicandpathologicinformation，forinstance，diseasediagnosis，abnormaltissuelocation，organthree—dimensionalimagesandSOon．Owingtotheimageingcharacteristics

6、ofmedicalequipment，thediversityandcomplexityofhumanorgan,italwaysmakesmedicalimagehaveacousticnoise，unevenimageFay·scale，andedgesarenotclear，etc．Inviewoftheabove，thispaperusesselectivemaskingsmoothingtoremovenoiseandlinear伊aytransformmethodtosolvetheproblemofgrayuneven．Watershedalgorithm

7、hasbeenusedtosegmentthebiomedicalimage．TheadvantageofwatershedsegmentationalgorithmisitCangetonepixelwide，closedconnectedpreciseoutline．Itsshortcomingiseasytoobtainoverdividedregion。Inordertosuppressover-segmentation，weadoptthecontrolmarkermethodtomarktheforegroundandback