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1、第15卷第6期计算机辅助设计与图形学学报Vol15,No62003年6月JOURNALOFCOMPUTERAIDEDDESIGN&COMPUTERGRAPHICSJune,2003快速有效的半自动组织分割技术彭延军石教英(浙江大学CAD&CG国家重点实验室杭州310027)摘要针对医学可视化和虚拟内窥镜技术中的组织分割问题,提出边界模型和局部特征结构相结合的半自动解决方法通过给定的特定体素点,结合边界模型找出特定组织的内部、外部体素,对边界体素计算汉森矩阵的特征值并按其特征结构进行分割该方法只需要计算边界体素汉森矩阵的特征值,能够
2、快速、有效地实现单一组织的分割关键词组织分割;医学可视化;虚拟内窥镜;体素中图法分类号TP39141QuickandEfficientTechniquesofSemiAutomaticTissueSegmentationPengYanjunShiJiaoying(StateKeyLaboratoryofCAD&CG,ZhejiangUniversity,Hangzhou310027)AbstractSemiautomatictissuesegmentationformedicalvisualizationandvirtualendos
3、copywasimplementedbyboundarymodelandlocalcharacterstructuretechniquesWefoundoutinnervoxelsandoutervoxelsbypreappointingaspecificvoxelonboundarymodelAndthen,boundaryvoxelswerecorrectlyclassifiedintodifferenttissuesbytheireigenvaluesofHessianmatrixbasedonthelocalcharacterstruc
4、tureOnlyeigenvaluesoftheboundaryvoxelsarecomputed,solittletimeisusedcomparedwithotheralgorithmsbasedonlocalcharacterstructureItcanquicklyandeffectivelyrealizethesegmentationofsingletissueKeywordstissuesegmentation;medicalvisualization;virtualendoscopy;voxel三种1引言Drebin等19
5、88年用贝叶斯概率法分割实现组[2]织的分割在多种物质共存的对象中,每个体元在医学可视化中,物质的分类即组织的分割,是往往由多种物质组成,根据贝叶斯公式可以计算出医学可视化体绘制、虚拟内窥镜和医学图像分割等密度为I的体元中所含某类物质的概率这种方法中的关键技术1994年,美国ONR(USOfficeNaval必须从输入信息中估算出各类物质的先验条件概率[2]Research)发表的论文中,就将组织的分割问题列为分布函数,估算先验条件概率值主要有参数化和[1][34]当前可视化的8个问题之一目前主要使用手工、非参数化两种方法,但是它们都需要建立起
6、正半自动、自动分割三种方法来实现组织分割由于医确的模型,需要长时间的计算,并且各种物质之间的学图像的复杂性,完全自动并精确地实现组织的分割边界体素很难被正确地分类,特别是对于低分辨率是非常困难的,而手工分割的工作量太大,因此,使用的切片数据医学知识并结合快速精确的技术半自动地实现组织模糊逻辑分割主要有模糊聚类(fuzzyclustering)、分割是比较现实的实现组织分割的主要技术有贝叶基于模糊规则(fuzzyrulebased)、模糊几何(fuzzy斯(Bayes)概率分割法、模糊逻辑(fuzzylogic)分割geometry)、模糊阈值(fu
7、zzythreshold)、模糊积分[5]法、局部特征结构(localcharacterstructure)分割法(fuzzyinteger)5种分割方法,将模糊聚类扩展成原稿收到日期:20020403;修改稿收到日期:20020722本课题得到国家自然科学基金重点项目(60033010)和国家创新群体科学基金(60021201)资助彭延军,男,1971年生,博士研究生,主要研究方向为数字图像处理、医学可视化等石教英,男,1937年生,教授,博士生导师,主要研究方向为分布式计算、虚拟现实、科学计算可视化、多媒体技术等6期彭延军等:快速有效
8、的半自动组织分割技术737为模糊质心均值方法(fuzzycmeans)是最为常
