基于先验形状信息核图割模型的肝脏分割方法-论文.pdf

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1、2014年6月计算机工程与设计June2014第35卷第6期COMPUTERENGINEERINGANDDESIGNVoL35No．6基于先验形状信息核图割模型的肝脏分割方法罗清h。，林伟，秦文健(1．广东工业大学计算机学院，广东广州510006；2．中国科学院深圳先进技术研究院，广东深圳518055)摘要：由于肝脏核磁图像存在边缘模糊、噪声大、灰度分布不均匀等特点，一般分割算法效果不甚理想。为了提高分割效果，提出了一种基于先验形状信息的核图割(kernelgraphcuts，KGC)模型。采用区域增长算

2、法在待分割的肝脏区域进行预分割，再用形态学算子进行膨胀腐蚀操作，形成初始分割轮廓；将形状模板集和初始轮廓配准后进行核主成分分析(kernelprinciplecomponentanalysis，KPCA)，训练出先验形状信息；在kernelGraphcuts模型的能量函数中融入先验形状信息，并在初始轮廓的基础上进行进一步精确分割。实验结果表明，提出的方法能准确分割出核磁图像中边界模糊、噪声污染大的肝脏边界，且无边界泄露和相似组织误分割等现象。关键词：肝脏分割；核磁图像；核图割；核主成分分析；先验形状信息中

3、图法分类号：TP391．41文献标识号：A文章编号：1000—7024(2014)06—2084—06LiversegmentationmethodbasedonkernelgraphcutswithshapepriorsLUOQing。，LINWei，QINWe州ian。(1．FacultyofComputer，GuangdongUniversityofTechnology，Guangzhou510006，China；2．ShenzhenInstitutesofAdvancedTechnology，Ch

4、ineseAcademyofSciences，Shenzhen518055，China)Abstract：SincetheMRimageshavethecharacteristicsofblurredboundary，intensityinhomogeneityandnoisy，thecommonsegmentalgorithmsarenotefficient．AnovelmethodforliversegmentationofMRimagesisproposedwhichincorporatesthek

5、ernelGraphcutswithshapepriorinformation．First，theregiongrowingalgorithmisusedandtheoperationofdilate／erodetoforminitialcontourforsegmentation．Second，togettheshapepriors，KPCAisusedtotraintheshapetemplatesetafterregis—trationprocedureswithinitialcontour，and

6、alltheshapetemplatesarecollectedfromdifferentpatientsandbesegmentedbyex—perts．Finally，theshapepriorsareintegratedintothekernelGraphcutsenergyfunctiont0formanewmodel，whichistoachievetheaccurateimagesegmentation．Theexperimentalresultsshowthatwecanget3satisf

7、iedresultwithoutboundarylea-kageanderrorsegmentationforsimilartissues．Keywords：liversegmentation；MRimages；kernelgraphcuts；KPCAshapepriors规划和手术中的导航起到了很重要的作用，在此基础上，0引言才能准确的进行引导治疗L3“J。肝癌已经成为人类生存的一大危害_1]，因此，肝癌的腹部核磁图像肝脏的周围软组织较多，不同组织间灰早期诊断和治疗，比如介入治疗技术，图像引导放射治疗度

8、信息十分相似，加上呼吸运动和不同器官组织的重叠等技术以其微创、精确、见效快等优点被广泛接受。随着核因素，形状变化复杂，并且对于不同的人或不同的位置，磁共振技术的发展，下一代的图像引导手术和介入治疗技器官组织的大小和结构都不同，核磁图像本身又具有边界术得到了很大的发展。跟传统手术相比，图像引导治疗能模糊、灰度分布不均匀、噪声大等特点，因此应用各种高大大减少创口面积和病人的负担与康复时间]。在图像引级和智能化的分割算法，提高对核磁