基于超像素的腹部CT图像分割算法研究.pdf

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1、－—－—卡？．參分类号：ＴＰ３９１学校代码：１０６９７密级：公开ｄ．Ｋｋ学号：２０１３３１４２２；｜ｍｍｒｈ％ＮｏｒｔｈｗｅｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ．．■号１亨恆破±巧交ｍ’ＳＰＥＣＩＡＬＩＺＥＤＭＡＳＴＥＲＳＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ辜Ｉ基于超．像素的腹部ＣＴ图俊分割篡法巧寐這雜＇Ａ作＊ｒ爾属賢邏｜ｇ辱学科違眷：软件工程！专业学位类别：工程硕壬作者：李盼指导老师：鱼滨教授西北大学学位评定委员会、．．！矿．‘、二〇—五年十二月？－Ｓｅｇｍｅｎｔａ村ｏ

2、ｎｏｆＡｂｄｏｍｉｎａｌＣＴＩｍａｇｅｂａｓｅｄｏｎＳｕｅｒ－ｉｘｅｌｐｐＡ化ｅｓｉｓｓｕｂｍｉ打ｅｄｔｏＮｏｒｔｈｗｅｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｉｎａｒｔｉａｌｆｕｌｆｉｌｌｍｅｎｔｏｆｔｈｅｒｅｕｉｒｅｍｅｎｔｓｐｑｆｏｒｔｈｅｄｅｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｇｉｎＣｏｍｕｔｅｒＴｅｃｈｎｏｌｏｐｇｙＢｙＬｉＰａｎＳｕｅｒｖｉｓｏｒ：ＹｕＢｉｎＰｒｏｆｅｓｓｏｒｐＤｅｃｅｍｂｅｒ２０１５西北大学学位论文知识产权声明书本人完全了解西北大学关于收集、保存、使用学位论文的规定。学校有权保留并向国

3、家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版。本人允许论文被查阅和借阅。本人授权西北大学可将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学枝术信息研究所等机构将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》或其它相关＾据库。巧、保密论文待解密后适用本声明。史学位论文作者签名；指导教师答名：乃＾如辟！）月／《日年化月（良曰西北大学学位论文独创性声明本人声明：所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地，本论文不包含其

4、它人己经发表或撰写过的研究成果方外，也不包含为获得西北大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一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说明并表示谢意。学位论文作者签名：７Ｃ年枝月日＾摘要医学图像分割是计算机辅助诊断，图像引导外科手术，虚拟内窥镜和许多医学图一像应用的先决条件，也是医学影像可视化和数据分析的第阶段。与骨骼相比，人体，主要包括肝脏，，胆囊腹部的组织器官多而复杂，发病率也较高肾，脾脏Ｗ及血管。ＣＴ图Ｉ如静脉和动脉等像由于其较快的成像速度，高分辨率Ｗ及对比度强的特征可Ｗ较好的呈现人体腹部的器官。然而，

5、由于影像装置的局限性和组织蠕动，腹部ＣＴ图像往往表现出阴影，噪声，器官重叠及灰度不均匀的特性。此外，模糊的组织边缘也为器官分割带来了相当大的困难，。而对于腹部多器官分割器官的位置和形状、较高的密度相似性、组织运动和局部体效应都是影响分割精度的因素。因此，对腹部ＣＴ一个挑战图像多目标分割的研究仍然是。本文结合超像素理论，通过对腹部结构和器官的属性、空间位置关系、ＣＴ征象ＣＴ：等的分析，提出了基于超像素的腹部系列分割方法。主要的研究内容如下（１）将超像素预分割技术应用于医学图像分割中，利用像素的特征相似度和空间邻近一。度对像素进行聚类，从而得到简洁统的超像

6、素块一（２）提出了种无监督的基于超像素的全自动分割方法，通过模拟人类的视觉选择机、制，在超像素区域生长的基础上，通过计算图像区域之间纹理和亮度特征的中屯环绕对比度，结合图像的几何边界连通性特征，计算出腹部ＣＴ图像的显著性图，最终分割出目标区域。一（３）结合多分类的机器学习理论，提出了种基于超像素的多层次有监督的多目标腹部ＣＴ图像分割方法，通过构造超像素的有向邻接图建立人体腹部器官的空间相，并将此作为分类判别的限制条件，从而提高分类分割的精度关性约束。在公开ＴｈｅＣａｎｃｅｒＩｍａｇｉｎｇＡｒｃｈｉｖｅ（ＴＣＩＡ）数据库中的腹部ＣＴ图像数据集中的大量

7、实验结果表明，与目前先进的几种医学图像分割算法相比，本文提出的方法降低了。时间成本，，提高了分割的准确率自适应性和鲁棒性都较高关键字：腹部ＣＴ图像，医学图像分割，超像素，畳著性，多目标分类ＩＡＢＳＴＲＡＣＴＡＢＳＴＲＡＣＴＭｅｄｉｃａｌｉｍａｇｅｓｅｇｍｅｎｔａｔｉｏｎｉｓ化ｅｆｉｒｓｔｐｈａｓｅｏｆｍｅｄｉｃａｌｉｍａｇｉｎｇｄａｔａａｎａｌｙｓｉｓａｎｄ＊－ｖｉｓｕａｌｉｚａｔ