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文檔簡介
1、肺癌是當今人類健康危害最大的惡性腫瘤之一,也是導(dǎo)致死亡率最高的癌癥疾病之一,早期的診斷和治療可以提高患者的存活率。隨著低劑量的多層螺旋CT出現(xiàn),它已成為肺癌早期診斷重要工具,然而醫(yī)生所需要處理的CT圖像信息急劇增加。為了幫助醫(yī)生直觀有效的觀察病灶,減輕醫(yī)生工作,降低醫(yī)生的漏診率,計算機輔助診斷(CAD)技術(shù)已經(jīng)成為醫(yī)學影像和計算機科學中重要領(lǐng)域。研究表明CAD對于提高診斷準確率、減低漏診率起到積極的作用。
在醫(yī)學診斷中,采用包
2、含豐富信息的3D數(shù)據(jù)代替簡單的2D圖像已經(jīng)成為醫(yī)學圖像處理領(lǐng)域的發(fā)展趨勢。計算機圖形處理器(Graphics Processing Unit,GPU)是一種高度并行的流處理器,與CPU串行計算模式不同,GPU具有更強的浮點預(yù)算能力,且目前已經(jīng)出現(xiàn)可編程的并行計算平臺,GPU的編程開發(fā)能夠突破三維醫(yī)學圖像處理的速度瓶頸,滿足實際應(yīng)用中實時性要求。
本文針對肺癌CAD系統(tǒng)的關(guān)鍵算法進行研究,主要工作包括四個方面:(1)對低劑量肺部
3、CT圖像進行預(yù)處理,使用大津法、氣球力活動輪廓對圖像進行肺實質(zhì)分割,并進行分析比較,研究運用模糊C均值聚類算法獲得更為完整的肺實質(zhì)分割模板,并去除多余干擾區(qū)域,改進滾球法來修補腐蝕的肺實質(zhì)邊緣。該算法能夠自動獲得更為完整的肺實質(zhì)區(qū)域;(2)分析結(jié)節(jié)在三維空間中的特征,研究基于三維Hessian矩陣的多尺度增強及反幾何擴散濾波增強,根據(jù)結(jié)節(jié)三維形狀指數(shù)對其進行檢測分析;(3)分析現(xiàn)有體繪制技術(shù)及算法加速技術(shù)、基于GPU并行處理技術(shù),根據(jù)體
4、繪制算法特點,研究基于GPU并行處理的體繪制加速。該方法能夠快速的對大量體數(shù)據(jù)進行三維重建,滿足實際應(yīng)用中實時處理的要求;(4)建立肺癌CAD系統(tǒng)處理平臺,獲得醫(yī)學影像特有的DICOM格式的圖像數(shù)據(jù)及病人,將肺實質(zhì)分割、肺結(jié)節(jié)檢測及三維重建等CAD關(guān)鍵技術(shù)融為一體,滿足實際應(yīng)用中的需要。
通過實驗測試表明,本文提出的肺實質(zhì)分割算法能夠自動精確提取肺實質(zhì),且不依賴任何模型。肺結(jié)節(jié)檢測算法具有較高的準確性。三維重建達到實時性要求,
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