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1、第30卷第1期计算机学报Vol.30No.12007年1月CHINESEJOURNALOFCOMPUTERSJan.2007一种新的心脏核磁共振图像分割方法王元全贾云得(北京理工大学计算机科学技术学院北京100081)摘要心脏核磁共振图像分割一直是医学影像分析领域的研究热点和难点,文中提出了一种基于梯度矢量流Snake模型的左心室分割方法.作为对梯度矢量流(GVF)的改进,提出了退化最小曲面梯度矢量流(dmsGVF).该模型对弱边界泄漏有更好的鲁棒性;挖掘了左心室的形状特点,采用相应的形状约束,克服了由于图像灰度不均而导致的局部极小,也大大减弱了分割结果对初始轮廓的依赖;对于左室壁外膜的分割,
2、挖掘了左室壁内、外膜的位置关系,通过重新组合梯度分量来构造新的外力场.这种外力场能够克服原始梯度矢量流的不足,使得室壁外膜边缘很弱时也能得到保持,以左室壁内膜分割结果作为初始化能够自动地分割出左室壁外膜.实验结果表明,该方法能高效准确地同时分割左室壁内、外膜.关键词Snake模型;退化最小曲面梯度矢量流;左心室;图像分割;形状约束中图法分类号TP391ANovelApproachforSegmentationofCardiacMagneticResonanceImagesWANGYuan2QuanJIAYun2De(SchoolofComputerScience,BeijingInstitut
3、eofTechnology,Beijing100081)AbstractSegmentationofcardiacmagneticresonanceimagesisahottopicinthecommunityofmedicalimagesanalysisandremainsoneoftheopenproblems.Inthisstudy,theauthorsaddressthisissuebasedongradientvectorflowsnakemodelandmakethreecontributions:firstly,thedegeneratedminimalsurfaceGVFisp
4、roposedasanimprovementongradientvectorflow,thisnewflowoutperformstheoriginaloneconcerningweakboundaryleaking;secondly,theshapeoftheleftventricleistakenintoaccountandashapebasedenergyforthesnakemodelisadopted,withthisenergy,thesnakecontourcanconquertheunexpectedlocalminimumstemmingfromimageinhomogene
5、ityandthefinalresultscoulddependmuchlessontheinitialcontour.Inordertosegmenttheepicardium,thegradientvectorcomponentsarereconfiguredtogeneratetheex2ternalforcefield.ThisnewexternalforcecanovercomethedemeritsoftheoriginalGVFforceandmaintaintheepicardiumboundariesevenifthecontrastbetweenthemyocardiuma
6、ndneigh2bororgansisverylow,takingtheendocardiumcontourasinitialization,thesnakeisreactivatedtolocatetheepicardiumaccurately.Theproposedstrategyisvalidatedonalargeamountofcardi2acmagneticresonanceimages.Keywordssnakemodel;degeneratedminimalsurfacegradientvectorflow;leftventricle;imagesegmentation;sha
7、peconstraint收稿日期:2005210225;修改稿收到日期:2006204224.本课题得到国家自然科学基金(60543007)资助.王元全,男,1973年生,博士,研究兴趣为医学图像分析、计算机视觉.E2mail:yqwang@bit.edu.cn.贾云得,男,1962年生,博士,教授,博士生导师,主要研究领域为人工智能、计算机视觉、媒体计算、医学图像分析.130计算机学报2007年
