断层CT医学图像分割及其三维重建研究

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1、断层CT医学图像分割及其三维重建研究摘要医学图像分割和三维重建是医学图像研究领域的重要内容。本文的主要内容是以肝脏器官检测作为应用目的，探讨了基于CT的医学图像分割算法及其图像的三维重建方法，在分析当前图像分割及三维重建研究背景和现状的基础上，结合数学形态学和小波多分辨率分析在图像分析中的应用，提出了新的图像分割方法，并利用改进的射线投射法实现了图像的三维重建。医学图像分割是图像分割的一个经典研究问题，但是到目前为止仍不存在一个通用的方法，也不存在一个客观标准来判断分割的成功与否。本文以传统的图像分割方法和近年新发展起来的图像分割方法为基础，分析了各种分割方法的优

2、劣，对数学形态学、正交小波以及小波的多分辨率分析进行了深入的研究，针对本文所要处理的医学图像的模糊性和不均匀性，提出了基于多小波的医学图像阈值分割算法。首先应用类间差方法确定最佳阈值，再利用多小波的多分辨率分析，对各个分辨级上的小波系数使用不同的阈值进行阈值化分割处理，最后针对相应的肝脏CT医学图像进行分割实验，实验结果证明该方法能将肝脏部分的边缘与局部轮廓从背景中分割出来，并能较好地保留图像特征信息，证明了该方法的有效性和可行性。此外，本文还对三维重建进行了研究，通过比较面绘制和体绘制两种重建方法的利弊，确定了本文的研究重点——体绘制方法。最后针对本文研究的医学

3、图像，结合图像的插值计算提出了一种射线投射改进算法，该算法加快了射线投射法的三维重建速度，对分割处理后的图像进行三维重建，可以得出形象逼真的三维立体结构视图。重建之后的肝脏部分边缘特征连续，周围的骨骼部分也较明显，视图中各区域也比较明显，验证了该改进算法的有效性和可行性。三维重建的实现，使观察人体三维的组织和器官成为可能。这样，医生就能由形成的三维立体结构来观察病灶的大小及形状，以及病灶和其周围组织的空间几何关系，方便了医生的治疗诊断，具有极大地理论和应用意义。关键词：图像分割三维重建数学形态学多分辨率分析射线投射法青岛科技大学研究生学位论文STUDYOFMEDI

4、CALCTIMAGESEGMENTATIONANDTHREEDIMENSIONALRECONSTRUCTl0NABSTRACTMedicalimagesegmentationandthree．dimensionalreconslructionisanimportantaspectinmedicflimageresearcharea．ThemaincontentofthearticleistoexplorethemedicalCT-basedimagesegmentationalgorithmsanditsthreedimensionalimagereconstru

5、ctionmethodsfortheapplicationpurposeoftheliverorgandetection．ItproposedanewsegmentationmethodcombiningtheapplicationofMathematicalMorphologyandwaveletmulti-resolutionanalysisinimageanalysisandrealizedthree-dimensionalreconstructionusingtheimprovedraycastingmethodonthebasisofanalyzingt

6、hebackgroundandpresentsituationofimagesegmentationandthree-dimensionalreconstruction．Medicalimagesegmentationisaclassicproblem,butSOfarthereisnotauniversalmethodoranobjectivecriteriontojudgethesuccessorfailureofthesegmentationresult．Inthepaper,onthebasisoftraditionalimagesegmentationm

7、ethodsandnewlydevelopedimagesegmentationmethodsinrecentyears，itanalyzedtheadvantagesanddisadvantagesofthevarioussegmentationmethods，andstudiedMathematicalMorphologyandwaveletmulti-resolutionanalysisin-depth，anditproposedthemedicalimagethresholdsegmentationalgorithmbasedonmulti-wavelet

8、invie