基于MR圖像的左心室標(biāo)記線跟蹤算法與應(yīng)變計算研究.pdf

1、帶標(biāo)記線的心臟核磁共振圖像是精確研究心肌形變以及心肌質(zhì)點運動的重要途徑。左心室心肌的運動情況能夠反映心臟的泵血功能，為多種心臟疾病的診斷提供依據(jù)，因此成為當(dāng)前研究的熱點。本文基于核磁共振的心臟圖像對心臟左心室的標(biāo)記線跟蹤算法和應(yīng)變計算進行分析和研究，主要工作內(nèi)容分為以下三個部分： (1)標(biāo)記線交點分類。為了更加準(zhǔn)確的跟蹤到標(biāo)記線，本文在進行標(biāo)記線跟蹤之前，首先使用支持向量機(SVM)根據(jù)LM濾波器提取的左心室紋理特征將網(wǎng)格結(jié)點分

2、為心肌上結(jié)點和非心肌上結(jié)點。同時，本文針對紋理特征維數(shù)過多，信息重復(fù)的特點，研究了使用主成分分析(PCA)以及典型相關(guān)分析(CCA)提取組合特征后再進行分類對分類性能的影響。實驗表明，提取組合特征后再使用支持向量機分類能夠有效的提高分類準(zhǔn)確率，其中典型相關(guān)分析的方法更優(yōu)于主成分分析的方法。 (2)標(biāo)記線跟蹤算法研究。本文使用可形變網(wǎng)格模型跟蹤標(biāo)記線交點，根據(jù)心臟運動的物理特征為心肌上網(wǎng)格結(jié)點和非心肌上網(wǎng)格結(jié)點設(shè)計不同的能量函數(shù)，

3、使用貪婪算法來產(chǎn)生最優(yōu)解，同時采用先跟蹤心肌上結(jié)點再跟蹤非心肌上結(jié)點的算法流程。實驗表明，為不同類別的結(jié)點設(shè)計不同的能量函數(shù)是合理而且有效的，該算法能夠較為準(zhǔn)確的跟蹤到標(biāo)記線交點，同時具有較快的運行速度。 (3)應(yīng)變計算研究。根據(jù)左心室標(biāo)記線的跟蹤結(jié)果，本文使用無網(wǎng)格法進行左心室的二維應(yīng)變計算。使用移動最小二乘近似重建稠密的二維運動場，然后利用形函數(shù)求導(dǎo)的方法求得左心室各點的應(yīng)變值，最后將左心室應(yīng)變用應(yīng)變云圖顯示出來。無網(wǎng)格法應(yīng)