基于Level Set方法的腦血管三維中軸提取.pdf

1、腦血管疾病已經(jīng)成為當(dāng)前嚴(yán)重威脅人類生命和健康的疾病之一。在診斷和治療腦血管疾病的臨床實(shí)踐中，借助計(jì)算機(jī)對(duì)三維腦血管圖像進(jìn)行處理，為醫(yī)生提供一個(gè)能夠在任意角度觀察血管的三維結(jié)構(gòu)，幫助醫(yī)生對(duì)病人做出更為準(zhǔn)確的診斷和治療。然而由于血管分支眾多，形態(tài)細(xì)小，并且隨著人們對(duì)血管形態(tài)繪制的要求越來越精細(xì)，如何得到血管結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確描述已經(jīng)成為一個(gè)非常棘手的問題。三維血管結(jié)構(gòu)的整體框架很大程度上依賴于圖像中血管的有效檢測(cè)和結(jié)構(gòu)關(guān)系描述。腦血管圖像的中軸提取

2、是三維重建的基礎(chǔ)，也是難點(diǎn)。本課題主要研究了基于距離變換的中軸提取方法，在此基礎(chǔ)上提出和實(shí)現(xiàn)了基于水平集(level set)的三維腦血管圖像的中軸提取，完成了課題任務(wù)的實(shí)現(xiàn)。 本文的主要工作包括： 1)總結(jié)和介紹了目前已有的中軸提取算法。 2)介紹了距離變換的基本概念和定義，介紹了基于三維距離變換的中軸提取算法，在這里我們?cè)诙S歐幾里德距離變換算法的基礎(chǔ)上，對(duì)三維歐幾里德距離變換進(jìn)行了研究來找出2維距離變換算法

3、擴(kuò)展到3維的規(guī)律。 3)總結(jié)和介紹了level set方法的原理以及應(yīng)用于計(jì)算機(jī)的數(shù)值解法，討論了level set的快速算法：快速行進(jìn)法(Fast Marching Method)。接著本章提出了一種改進(jìn)的FMM算法來進(jìn)行圖像的中軸提取，然后筆者把該方法提取的中軸和其他算法進(jìn)行了比較和分析。 4)把二維level set方法擴(kuò)展到三維，實(shí)現(xiàn)了三維中軸提取的課題任務(wù)，并與三維距離變換快速算法進(jìn)行了比較，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了分