T1加權(quán)MR體數(shù)據(jù)腦提取研究與實現(xiàn).pdf

1、隨著醫(yī)學成像技術(shù)的飛速發(fā)展,科學家可以無創(chuàng)傷地,多方面地研究腦,腦的研究已經(jīng)成為當今科學的前沿熱點問題。絕大部分腦圖像的研究和應用(如:腦的三維可視、疾病診斷等)都需要把腦從包含有頭骨、頭皮、眼球等其它組織的腦圖像中提取出來,因此,腦提取是人腦研究的一個重點,是后續(xù)腦圖像研究的基礎(chǔ)。針對腦提取快速準確性的要求,本文采取兩級自動提取策略,實現(xiàn)T1加權(quán)MR體數(shù)據(jù)的腦提取。腦的初級提取,主要根據(jù)圖像的全局信息和腦的幾何形狀,參考已有醫(yī)學圖像分

2、割算法,采用基于三維形變曲面模型的方法。首先依據(jù)腦解剖知識,影像學知識及T1加權(quán)MR圖像腦組織在灰度直方圖中的分布規(guī)律,應用灰度直方圖的線性拉伸,提高組織之間的灰度對比度。然后依據(jù)人腦的幾何形狀,構(gòu)建球狀三角形網(wǎng)格表面完成三維形變曲面模型的初始化;在基于曲面半徑的光滑力和基于圖像灰度值的外力作用下,網(wǎng)格表面各點運動,實現(xiàn)三維形變曲面模型的變形。再次依據(jù)三角形自交叉原理測試終止三維形變曲面模型變形。最后采用區(qū)域增長方法,實現(xiàn)腦的提取。腦的

3、二級提取,主要根據(jù)圖像的局部信息,針對圖像的單個體素,采用數(shù)學形態(tài)學方法;是對腦初級提取結(jié)果,再一次更精確的腦提取?？紤]T1加權(quán)MR體數(shù)據(jù)特點,采用六鄰域結(jié)構(gòu)元素,通過體數(shù)據(jù)區(qū)域劃分,對不同區(qū)域采取不同程度的腐蝕,實現(xiàn)了腦的更精確提取,同時也實現(xiàn)了數(shù)學形態(tài)學的三維應用。本文實現(xiàn)了腦的兩級自動提取,并對算法和參數(shù)進行了評估優(yōu)化。對7套T1加權(quán)MR體數(shù)據(jù),腦提取實驗,結(jié)果表明基于三維形變曲面模型方法完成了腦的精確提取,分割質(zhì)量92％以上,數(shù)