基于改进lbf模型多相图像分割

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1、邊穿新波＊營［ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏＬｉａｏｎｎｋ．ｙｇｙｉｇｂ硕王？恆巧交Ｖ了肥ＳＩＳＦＯＲＭＡＳＴＥＲＳＤＥＧＲＥＥＩ．．Ｐ．＾感爵．纖觀常打靖姑扣誦議耕議＇扇観謹扉皆自基于改进ＬＢＦ模型多相图像分割，．■．．？作者：刘哈指导教师：赵镶教授学科；软件工程答辨日期：２０１６年３月５日＇、，１独勒性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成

2、果。尽我所知，除了文中特别加ＵＵ示注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得迁宁科技大学或其芭教育机构一的学位或证书而使用过的材料，与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。论文作者签名：乃日期：年＾月ｙ日关于论文使巧授权的说明本人完全了解迁宁科技大学有关保留，目Ｐ；、使用学位论文的规定学校有权保留送交论文的复印件：ｌｉｌ，允许论文被查阅和借阅学校可公布论文的全部或部分内容，可Ｗ采用影印、缩印或其他复制手段保

3、存论文。。本学位论文属于：保密□在年解密后适用本授权书＂＂不保结请在Ｗ上方框内打Ｖ）／论文：曰期；年？月曰作者签名＾山家／。＾（３教；在日期：次年月日指导师签名《壤TP391公开分类号密级UDC单位代码10146学号132083500296硕士学位论文基于改进LBF模型多相图像分割研究生姓名：刘晗指导教师：赵骥教授工作单位：辽宁科技大学论文提交日期：20160308答辩日期：20160305学位授予日期：授予单位：辽宁科技大学论文评阅人：赵骥教授工作单位：辽宁科技大学论文评阅人：田莹教

4、授工作单位：辽宁科技大学答辩委员会主席：石祥滨教授工作单位：沈阳航空航天大学MultiphaseImageSegmentationBasedonImprovedLBFModelAthesisSubmittedtoUniversityofScienceandTechnologyLiaoningbyLiuHan(ComputerSoftwareEngineering)Supervisor:Prof.ZhaoJiMarch05,2016中文摘要近年来脑疾病已成为发病率极高的疾病之一。为了更好的分析脑部组织结构，脑核磁

5、共振成像技术被广泛的应用于医学领域。由于脑部疾病在一定程度上会导致其各部分组织结构的变化，因而准确的分割磁共振脑图对于医学诊断十分重要。在实际场景中，脑成像会受到设备本身和磁场等因素影响，导致磁共振脑图各部分组织呈现灰度的不均匀性。另外，脑图通常由深灰色、白色、浅灰色和黑色构成，所以采用以往拟合全局信息的分割模型是无法实现的。迄今为止图像处理领域中的分割方法众多，其中，PC多相模型主要针对于灰度均匀的多相图像。进而PS多相模型被提出，但该模型计算复杂且分割过程中需要不断的重新初始化水平集函数为符号距离函数，极大

6、程度的降低了分割效率。而LBF模型在迭代过程中无需重新初始化水平集函数且对灰度不均匀的图像可以得到有效的分割，但该模型只针对2相图像，无法应用于磁共振脑图分割中。本文提出了基于HLBF模型的多相图像分割算法，用新型核函数替换原始LBF模型中的高斯核函数以提高其分割的时间效率。同时又进一步融合变分水平集的多相位图像分割策略以达到分割多相灰度不均匀的图像。另外，为了分割效果好，在正式分割之前通过去噪处理和直方图均衡化的方法对图像进行预处理以增强图像灰度对比度。并将本文提出的HLBF多相模型与LBF模型、PC多相模型

7、和PS多相模型进行对比，最后从分割时间效率和分割精度两个方面对各个模型的分割结果进行深入分析。通过对多张磁共振脑图分割实验结果统计分析，表明本文提出的基于HLBF模型的多相图像分割算法可以将脑图中的脑白质、脑灰质和脑脊液准确分割出来，且无论在分割时间效率还是在分割精度方面都比传统的分割方法有优势。关键词：核函数；水平集；多相；灰度不均匀；图像分割；磁共振脑图iiABSTRACTABSTRACT:Braindiseasehasbecomeoneofthediseaseswithhighincidenceinrec

8、entyears.Inordertobetteranalyzebrainstructure,brainmagneticresonanceimaging(MRI)technologyiswidelyusedinmedicalfield.Becausethebraindiseasewillleadtothechangesofthestructureofthetissueinacertain