基于混合水平集脑组织自动提取方法

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1、基于混合水平集脑组织自动提取方法　　文章编号:10019081(2013)07201404doi:10.11772/j.issn.10019081.2013.07.2014摘要:脑组织自动提取是脑功能分析中一个重要的预处理步骤，为提高脑组织提取的精度，提出了一种新的提取方法。该方法首先对磁共振成像(MRI)图像使用改进脑组织提取工具(BET)算法快速提取初始轮廓；其次对此初始轮廓进行数学形态学膨胀处理，得到初始感兴趣区域；然后在初始感兴趣区域中使用改进混合轮廓模型进行处理，得到新的轮廓线再

2、进行膨胀处理得到新的区域，如此不断迭代；最后，该混合模型收敛，获得较精确脑组织轮廓。实验采用了7组来自IBSR网站的MRI数据序列，所提算法得到的平均错误划分比例为7.89%。实验结果表明所提方法对于脑组织提取精度的提高是有效和可行的。关键词:脑组织提取;混合水平集;脑组织提取工具中图分类号:TP391.413文献标志码:A英文标题Automaticbrainextractionmethodbasedonhybridlevelsetmodel英文作者名5AOQian1*,ZHUYanpin

3、g2,JIANGShaofeng2英文地址(1.ComputerNetworkCenter,ShangraoNormalUniversity,ShangraoJiangxi334001,China;2.SchoolofMeasuringandOpticalEngineering,NanchangHangkongUniversity,NanchangJiangxi330063,China英文摘要)Abstract:Automaticextractionofbrainisanimportants

4、tepinthepreprocessingofbraininternalanalysis.Toimprovetheextractionresult,amodifiedBrainExtractionTool(BET)andhybridlevelsetmodelbasedmethodforautomaticbrainextractionwasproposed.Thefirststepoftheproposedmethodwasobtainingroughbrainboundarywiththeimproved

5、BETalgorithm.ThenthemorphologicalexpansionwasoperatedontheroughbrainboundarytoinitializetheRegionofInterest(ROI)wherethehybridactivecontourmodelwasdefinedtoobtainanewcontour.TheROIandthenewcontourwereiterativelyreplaceduntilthe5accuratebrainboundarywasach

6、ieved.SevenMagneticResonanceImaging(MRI)volumesfromInternetBrainSegmentationRepository(IBSR)websitewereusedintheexperiment.Theproposedmethodachievedlowaveragetotalmisclassificationratioof7.89%.Theexperimentalresultsshowtheproposedmethodiseffectiveandfeasi

7、ble.英文关键词Keywords:brainextraction;hybridlevelset;BrainExtractionTool(BET)0引言脑组织提取是磁共振图像处理的一个重要的预处理过程，在脑组织图像配准、脑容量测量、脑组织分割、脑电信号定位、大脑发育检测、脑疾病术后检查等领域有重要的应用。提取方法主要分手动和自动方法两类，手动方法精度高，但需大量交互，费时费力，并具主观性；自动方法虽然参数较多，性能不够稳定，处理时间长，但是无需或仅需用户少量交互，故是主流研究方向。5Hhne提出

8、了基于阈值和形态学的提取方法［1］，该方法需用户交互，提供各种阈值。Shattuck提出了基于边界提取和形态学的提取方法［2］，效果要好于基于阈值和形态学的提取方法，开发了脑组织表面提取（BrainSurfaceExtraction，BSE）工具软件,集成于脑分析软件Brainsuite中。Huang等［3］先采用高斯混合模型对脑图像进行粗分割，然后用基于测地线活动轮廓(GeodesicActiveConto