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一种基于主动轮廓模型的心脏核磁共振图像分割方法 被引量:24
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作者 刘利雄 马忠梅 +2 位作者 赵恒博 姚宇华 张麒 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第1期146-153,共8页
提出一种基于主动轮廓模型的左室壁内、外膜分割方法.首先构造了主动轮廓模型的广义法向有偏梯度矢量流外力模型GNBGVF,作为对梯度矢量流(GVF)的改进,该外力场同时保持了切线方向和法线方向有偏的扩散,具有捕捉范围大、抗噪能力强,且在... 提出一种基于主动轮廓模型的左室壁内、外膜分割方法.首先构造了主动轮廓模型的广义法向有偏梯度矢量流外力模型GNBGVF,作为对梯度矢量流(GVF)的改进,该外力场同时保持了切线方向和法线方向有偏的扩散,具有捕捉范围大、抗噪能力强,且在弱边界泄漏等问题上性能突出.就左室壁内膜的分割而言,考虑到左室壁的近似为圆形的特点,引入了圆形约束的能量项,有利于克服由于图像灰度不均、乳突肌等而导致的局部极小.对于左室壁外膜的分割,采用内膜的分割结果初始化,即通过重新组合梯度分量来构造外力场.该外力场能够克服原始梯度矢量流的不足,使得左室壁外膜边缘很弱时也能得到保持,可以自动、准确地分割外膜.实验结果表明,该方法能高效准确地分割左室壁内、外膜. 展开更多
关键词 心脏核磁共振图像 图像分割 主动轮廓模型 广义法向有偏梯度矢量流 形状约束
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左心室核磁共振图像的自动分割 被引量:9
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作者 陈强 周则明 +2 位作者 屈颖歌 王平安 夏德深 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第6期991-999,共9页
目前左心室核磁共振图像的分割方法,大部分是半自动的,如Snake方法;为了能实现全自动分割,该文先采用SVM对图像进行左心室定位,然后用水平集(LevelSet)方法进行分割.针对水平集符号距离函数构造计算量大的问题,提出了一种新的符号距离函... 目前左心室核磁共振图像的分割方法,大部分是半自动的,如Snake方法;为了能实现全自动分割,该文先采用SVM对图像进行左心室定位,然后用水平集(LevelSet)方法进行分割.针对水平集符号距离函数构造计算量大的问题,提出了一种新的符号距离函数(SDF)的生成方法———中线延拓方法.它只需对图像进行一次扫描就可以生成SDF,同时还可以记下每点对应的曲线上的最近邻点,为速度项中曲率的扩展提供条件.针对核磁共振图像成像特点,特别是对加标记线的左心室核磁共振图像,引入了块像素变差和灰度相似性的思想,对水平集方法的速度项进行了改进,提高了分割精度.该方法能全自动、快速、准确地实现左心室的分割.文中给出了合成图像和左心室核磁共振图像的分割结果. 展开更多
关键词 水平集 符号距离函数 SVM 图像分割 核磁共振图像
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改进的非局部FCM脑核磁共振图像分割与偏移场恢复耦合模型 被引量:6
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作者 王顺凤 耿志远 +2 位作者 张建伟 陈允杰 张世军 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第9期1412-1418,共7页
核磁共振图像技术可用于对疾病的辅助诊断,然而受成像机制的影响往往图像中含有噪声以及偏移场,使得传统的模糊C均值(FCM)算法很难得到较好的分割结果.为此,提出一种基于FCM算法的分割与偏移场恢复耦合模型.首先将偏移场耦合到模型中,... 核磁共振图像技术可用于对疾病的辅助诊断,然而受成像机制的影响往往图像中含有噪声以及偏移场,使得传统的模糊C均值(FCM)算法很难得到较好的分割结果.为此,提出一种基于FCM算法的分割与偏移场恢复耦合模型.首先将偏移场耦合到模型中,以降低灰度不均匀对分割的影响;其次将非局部信息融入模型中,使其在降低噪声影响的同时还能保持细长拓扑结构区域信息;最后引入隶属度正则项,以降低隶属度在过渡区域的影响,改善模型的分割效果.实验结果证明,文中模型对噪声具有较好的鲁棒性,并且在分割过程中能较好地恢复图像偏移场,得到较理想的分割结果及偏移场估计. 展开更多
关键词 核磁共振图像 模糊C均值 非局部信息 图像分割 偏移场
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基于核磁共振图像的脑肿瘤分割方法研究 被引量:5
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作者 葛婷 詹天明 +1 位作者 李勤丰 牟善祥 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期179-188,共10页
利用脑肿瘤核磁共振(Magnetic resonance,MR)图像提供的关于肿瘤和脑组织的形状、大小与定位等信息准确地分割出脑肿瘤区域,对监测脑肿瘤患者的肿瘤生长或缩小、制定手术或放化疗计划都起着重要的作用。探讨了脑肿瘤MR图像分割的背景与... 利用脑肿瘤核磁共振(Magnetic resonance,MR)图像提供的关于肿瘤和脑组织的形状、大小与定位等信息准确地分割出脑肿瘤区域,对监测脑肿瘤患者的肿瘤生长或缩小、制定手术或放化疗计划都起着重要的作用。探讨了脑肿瘤MR图像分割的背景与意义,整理了脑肿瘤分割方法中常用的评估指标以及实验数据库的发展过程。基于脑肿瘤MR图像的特点讨论了脑肿瘤分割的难点,并从MR成像缺陷、脑组织解剖结构以及脑肿瘤的复杂性等方面进行归纳。对脑肿瘤分割方法的分类以及常见的分割方法进行了研究,分析了基于图论的分割方法、基于可形变模型的分割方法以及基于机器学习的分割方法及其进展。最后,结合脑肿瘤分割中存在的问题对未来的研究工作进行展望。 展开更多
关键词 脑肿瘤 核磁共振成像 脑肿瘤分割 医学图像分割 图论 水平集 模糊C-均值 人工神经网络 核方法
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一种心脏核磁共振图像左室壁内、外膜分割方法 被引量:8
5
作者 王元全 贾云得 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第5期1176-1184,共9页
为了充分利用心脏核磁共振图像(magnetic resonance image,简称MRI)中关于左心室的解剖和功能信息,必须先分割左室壁内、外膜.提出一种基于Snake模型的左室壁内、外膜分割方法.首先提出了Snake模型的卷积虚拟静电场外力模型CONVEF(convo... 为了充分利用心脏核磁共振图像(magnetic resonance image,简称MRI)中关于左心室的解剖和功能信息,必须先分割左室壁内、外膜.提出一种基于Snake模型的左室壁内、外膜分割方法.首先提出了Snake模型的卷积虚拟静电场外力模型CONVEF(convolutional virtual electric field),该外力场捕捉范围大、抗噪能力强、在C形凹陷区域等问题上性能突出,而且基于卷积运算,采用快速Fourier变换可以实时计算.就左室壁内膜的分割而言,考虑到左室壁的形状近似为圆形,引入基于圆形约束的能量项.对于左室壁外膜的分割,充分挖掘了左室壁内、外膜形状上的相似性和位置上的相关性,构造了形状相似性内能和一个新的边缘图,该边缘图用来计算新的外力场.基于所有这些策略并采用内膜的分割结果初始化,可以自动、准确地分割外膜.通过对一套活体心脏MR(magnetic resonance)图像进行分割并和手工分割结果和GGVF(generalized gradient vector flow)Snake模型的分割结果进行比较,结果表明该方法是有效的. 展开更多
关键词 心脏核磁共振图像 图像分割 SNAKE模型 卷积虚拟静电场 形状约束
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利用改进CV模型连续水平集算法的核磁共振乳腺图像分割 被引量:8
6
作者 王芳梅 范虹 Yi WANG 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期38-43,共6页
针对核磁共振乳腺图像边界弱、信息量大、信噪比低的问题,提出一种基于改进Chan-Vese(CV)模型的连续水平集分割算法。该算法利用B样条基函数将传统离散水平集函数表示成连续形式,用解决B样条空间的变分问题代替水平集函数更新的计算问题... 针对核磁共振乳腺图像边界弱、信息量大、信噪比低的问题,提出一种基于改进Chan-Vese(CV)模型的连续水平集分割算法。该算法利用B样条基函数将传统离散水平集函数表示成连续形式,用解决B样条空间的变分问题代替水平集函数更新的计算问题;通过引入转移Heaviside函数,构造α-CV模型作为能量函数模型。实验结果表明,与传统CV模型离散水平集方法相比,该算法可以避免局部极小值的现象,提高分割精度,有效抑制噪声,分割迭代次数降低了101数量级,并且可以准确、稳定地实现低信噪比、弱边界的核磁共振乳腺图像分割。 展开更多
关键词 核磁共振 乳腺图像分割 连续水平集 α-CV模型
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一种鲁棒的人脑组织核磁共振图像分割算法研究 被引量:2
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作者 林盘 郑崇勋 +2 位作者 杨勇 阎相国 顾建文 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第9期1420-1424,共5页
自动的人脑核磁共振(MR)图像分割是许多医学图像应用的关键问题。该文提出了一种有效的自动脑核磁共振图像的分割方法框架体系,脑MR分割框架体系由3个处理步骤构成。首先,采用基于水平集的方法将MR 图像中非脑组织剔除,从脑图像中提取... 自动的人脑核磁共振(MR)图像分割是许多医学图像应用的关键问题。该文提出了一种有效的自动脑核磁共振图像的分割方法框架体系,脑MR分割框架体系由3个处理步骤构成。首先,采用基于水平集的方法将MR 图像中非脑组织剔除,从脑图像中提取大脑组织结构。然后,对MR脑结构图像进行灰度不均匀性校正。最后,该算法采用最大后验分类器可以将人脑组织分为脑白质、脑灰质、脑髓液。在实验中对大量的MR脑图像数据应用该分割算法。实验结果充分证明该方法的有效性。这种分割算法适用于人脑核磁图像分析的各种实际临床应用。 展开更多
关键词 核磁共振成像 偏场校正 水平集 马尔可夫随机场 分割
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基于核磁共振扩散张量成像技术的脑组织3D分割算法研究 被引量:1
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作者 吴占雄 蒋飚 +2 位作者 章伟敏 朱善安 HE Bin 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期602-605,共4页
无论在临床诊断上还是在脑电/脑磁研究中,脑组织的准确分割都具有重要的作用。由于DT-MRI比传统MRI能够提供更多的关于脑组织生理结构特性的物理信息,所以基于DT-MRI的分割将更加准确有效。基于扩散张量核磁共振成像技术,提出把脑内部... 无论在临床诊断上还是在脑电/脑磁研究中,脑组织的准确分割都具有重要的作用。由于DT-MRI比传统MRI能够提供更多的关于脑组织生理结构特性的物理信息,所以基于DT-MRI的分割将更加准确有效。基于扩散张量核磁共振成像技术,提出把脑内部分割成灰质、白质、脑脊液3种组织的新方法,对脑脊液采用扩散张量特征值阈值法进行分割,对白质与灰质采用3D不变参数均值聚类算法进行分割。在Matlab 7.1环境下,采用该方法对病人DT-MRI数据进行实际计算验证,得到较好的结果。对DT-MRI张量空间的准确分割,需要高效率算法与不同脑组织生理结构特性先验知识的有机结合。 展开更多
关键词 核磁共振扩散张量成像(DT-MRI) 三维图像分割 扩散张量
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心脏核磁共振图像左心室底层组织分割方法 被引量:2
9
作者 徐礼胜 郭增智 +1 位作者 覃文军 王璐 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期1383-1387,共5页
提出了一种基于局部灰度聚类(LIC)模型和分水岭算法的心脏核磁共振成像(MRI)图像左心室底层组织分割方法.首先,使用LIC模型对图像进行初步分割,提取出图像中的组织和器官;然后,使用分水岭算法弥补粘连的不同组织或器官之间缺失的边界,... 提出了一种基于局部灰度聚类(LIC)模型和分水岭算法的心脏核磁共振成像(MRI)图像左心室底层组织分割方法.首先,使用LIC模型对图像进行初步分割,提取出图像中的组织和器官;然后,使用分水岭算法弥补粘连的不同组织或器官之间缺失的边界,将其分开,人工选取种子点进行区域生长初步提取左心室;最后,利用左心室形状特征的先验知识判断提取的左心室中是否包含主动脉,若包含则去除主动脉,得到精确的左心室分割结果.实验结果表明,该方法能有效去除心脏MRI图像上左心室底层存在的弱边界和边缘泄露的影响,得到准确的左心室底层组织分割结果. 展开更多
关键词 心脏核磁共振图像 左心室 图像分割方法 LIC模型 分水岭算法
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基于模糊Gibbs随机场聚类二维直方图的核磁共振图像分割 被引量:1
10
作者 杨涛 管一弘 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2010年第10期2797-2801,共5页
针对人脑组织结构的不确定性和模糊性,提出模糊Gibbs随机场聚类与二维直方图相结合的分割方法。该方法首先利用均值、方差及邻域属性对隶属度函数进行定义,并建立模糊Gibbs随机场;然后以模糊Gibbs随机场作为先验知识、最大后验概率为判... 针对人脑组织结构的不确定性和模糊性,提出模糊Gibbs随机场聚类与二维直方图相结合的分割方法。该方法首先利用均值、方差及邻域属性对隶属度函数进行定义,并建立模糊Gibbs随机场;然后以模糊Gibbs随机场作为先验知识、最大后验概率为判别准则来确定每一个像素的类归属以及它属于该类的隶属度,同时用模糊类的质心来更新类中心;最后将类中心引入二维直方图方法中,找到每个类之间的各个阈值点对图像进行分割。通过实验表明该算法能够准确分割出各种脑组织,对噪声的鲁棒性、结果的准确性及平滑性相对于模糊C均值(FCM)算法都有了很大的提高。 展开更多
关键词 模糊Gibbs随机场 模糊聚类 二维直方图 多阈值分割 核磁共振图像
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一种新的核磁共振图像偏场估计和分割算法研究
11
作者 杨军 石传奎 党建武 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2012年第3期1155-1157,1165,共4页
在数字医学图像处理中,对于核磁共振图像而言,灰度不均匀性将严重影响算法的性能,因此必须进行偏场的估计以消除这种不均匀性。为此,提出了一种可以同时实现核磁共振图像偏场估计和图像分割的算法。使用最小均方误差准则构建目标函数,... 在数字医学图像处理中,对于核磁共振图像而言,灰度不均匀性将严重影响算法的性能,因此必须进行偏场的估计以消除这种不均匀性。为此,提出了一种可以同时实现核磁共振图像偏场估计和图像分割的算法。使用最小均方误差准则构建目标函数,利用偏场的光滑特性和局部特性构建约束项来加速算法的收敛速度并提高算法的性能。实验结果表明,该算法能够正确地进行图像分割和偏场校正,同时约束项能够加快算法的收敛速度和提高算法的性能。 展开更多
关键词 最小均方误差准则 偏场估计 图像分割 目标函数 核磁共振成像
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基于3D-CSC的核磁共振脑组织图像分割方法
12
作者 王浩军 张改英 《工程数学学报》 CSCD 北大核心 2013年第1期67-76,共10页
为了实现核磁共振脑组织图像的快速自动识别,同时克服灰度不均匀性和噪声影响,本文提出一种改进的基于3D Cell Structure Code(3D-CSC)技术的三维核磁共振脑组织图像的全自动分割方法.首先通过3D Kuwahara滤波器过滤图像中的噪声,利用... 为了实现核磁共振脑组织图像的快速自动识别,同时克服灰度不均匀性和噪声影响,本文提出一种改进的基于3D Cell Structure Code(3D-CSC)技术的三维核磁共振脑组织图像的全自动分割方法.首先通过3D Kuwahara滤波器过滤图像中的噪声,利用基于图像灰度和空间信息的非参数偏场纠正方法抑制灰度不均匀性,然后利用多级并行的区域增长技术—3D Cell Structure Code(3D-CSC),对图像进行快速自动分割,并通过直方图分析方法实现了不同脑组织的分类,进而利用数学形态学运算进行后处理,提高了脑组织识别的准确度.通过在8个真实T1-加权MR图像和10组模拟T1-加权MR图像上的实验,验证了该方法的有效性. 展开更多
关键词 图像分割 3D-CSC 核磁共振图像 脑组织
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一种基于区域相关性的三维核磁共振图像快速分割方法
13
作者 刘兆 沈辉 +1 位作者 高政 胡德文 《计算机工程与科学》 CSCD 2008年第7期54-56,76,共4页
本文针对三维核磁共振图像的自动分割问题,结合分水岭算法与SharonE等人提出的SWA分割算法,提出一种基于区域相关性的快速分割算法。该算法的优点是减少了计算复杂度,计算速度得到很大提高,能准确有效地提取出感兴趣的目标区域。实验结... 本文针对三维核磁共振图像的自动分割问题,结合分水岭算法与SharonE等人提出的SWA分割算法,提出一种基于区域相关性的快速分割算法。该算法的优点是减少了计算复杂度,计算速度得到很大提高,能准确有效地提取出感兴趣的目标区域。实验结果表明,该算法能对一般的三维核磁共振图像及具有复杂纹理的单张切片图像进行准确的分割。 展开更多
关键词 图像分割 图论 分水岭 核磁共振成像
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基于奇异值分解的压缩感知核磁共振图像重构算法 被引量:11
14
作者 王郗雨 杨晓梅 胡学姝 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2013年第4期1247-1249,1252,共4页
针对传统压缩感知在核磁共振成像中存在着重构算法慢、成像时间长的缺点,利用核磁共振图像自身非满秩的特点,在压缩感知框架下以奇异值分解作为基底对图像稀疏表示进行了研究,并对重构算法进行了优化。实验结果表明,提出的奇异值方法在... 针对传统压缩感知在核磁共振成像中存在着重构算法慢、成像时间长的缺点,利用核磁共振图像自身非满秩的特点,在压缩感知框架下以奇异值分解作为基底对图像稀疏表示进行了研究,并对重构算法进行了优化。实验结果表明,提出的奇异值方法在重构效果上能达到与小波稀疏变换法相近的峰值性噪比,且能有效缩短图像重构时间,达到加速核磁共振成像的目的。 展开更多
关键词 压缩感知 核磁共振成像 奇异值分解 图像重构
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基于模糊聚类的脑磁共振图像分割算法综述 被引量:18
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作者 孙权森 纪则轩 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2016年第1期28-42,共15页
磁共振成像(Magnetic resonance imaging,MRI)技术以其非介入、无损伤以及不受目标运动影响等特点,已成为临床诊断的重要辅助手段。精确的脑MR图像分割对生物医学研究和临床应用具有重要的指导意义。在实际应用中,脑MR图像中存在的噪声... 磁共振成像(Magnetic resonance imaging,MRI)技术以其非介入、无损伤以及不受目标运动影响等特点,已成为临床诊断的重要辅助手段。精确的脑MR图像分割对生物医学研究和临床应用具有重要的指导意义。在实际应用中,脑MR图像中存在的噪声、灰度不均匀性、部分容积效应和低对比度等缺陷,都给脑MR图像的精确分割带来了巨大困难和挑战。本文基于模糊聚类模型的脑MR图像分割问题,从聚类类别数的确定、模型初始化、克服噪声、估计偏移场、克服部分容积效应、数据不确定性描述以及模型扩展7个方面深入阐述了国内外发展现状、应对技巧及改进策略,并分析存在的不足,指出进一步的研究方向。 展开更多
关键词 磁共振成像 图像分割 模糊聚类 空间信息 灰度不均匀性 部分容积效应
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马尔可夫随机场在弥散张量磁共振图像分割方法中的应用 被引量:1
16
作者 彭洁 吕庆文 +2 位作者 冯衍秋 高园园 陈武凡 《南方医科大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第7期1562-1564,1572,共4页
本文利用弥散张量磁共振成像(DT-MRI)的弥散张量信息,引入Frobenius范数,提出了一种基于马尔可夫随机场(MRF)的DT-MRI图像分割新算法。本文实验分别使用该算法和K均值算法对DT-MRI图像进行分割,并将分割结果与FA图像予以评估比较。结果... 本文利用弥散张量磁共振成像(DT-MRI)的弥散张量信息,引入Frobenius范数,提出了一种基于马尔可夫随机场(MRF)的DT-MRI图像分割新算法。本文实验分别使用该算法和K均值算法对DT-MRI图像进行分割,并将分割结果与FA图像予以评估比较。结果表明,新算法分割DT-MRI图像的精确度高于K均值算法。另外,新算法分割DT-MRI图像效果优于常规MRI(T2WI)图像。 展开更多
关键词 弥散张量 磁共振成像 图像分割 马尔可夫随机场
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煤体内部裂隙和流体通道分析的核磁共振成像方法研究 被引量:16
17
作者 石强 潘一山 《煤矿开采》 2005年第6期6-9,24,共5页
将水饱和煤样置于核磁共振仪中,利用核磁共振成像技术获取水饱和煤样的核磁共振图像。应用数值软件中的图像处理函数对共振图像进行处理分析,观察研究煤样的主裂隙及水在煤样流体通道中的流动情况。
关键词 裂隙 核磁共振成像 MATLAB 图像处理 流体通道
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模糊K-均值聚类算法及其在磁共振颅脑图像分割中的应用研究 被引量:2
18
作者 顾顺德 聂生东 +1 位作者 陈瑛 章鲁 《中国医学影像技术》 CSCD 北大核心 1999年第12期988-991,共4页
目的 介绍一种动态模糊聚类算法并利用该算法对磁共振图像进行分割研究。方法 首先对磁共振颅脑图像进行预处理去掉颅骨和肌肉等非脑组织,只保留大脑组织,然后利用模糊K- 均值聚类算法计算脑白质、脑灰质和脑脊液的模糊类属函数... 目的 介绍一种动态模糊聚类算法并利用该算法对磁共振图像进行分割研究。方法 首先对磁共振颅脑图像进行预处理去掉颅骨和肌肉等非脑组织,只保留大脑组织,然后利用模糊K- 均值聚类算法计算脑白质、脑灰质和脑脊液的模糊类属函数。结果 模糊K- 均值聚类算法能很好地分割出磁共振颅脑图像中的灰质、白质和脑脊液。结论 利用模糊K- 均值聚类算法分割磁共振颅脑图像能获得较好的分割效果。 展开更多
关键词 模糊K-均值聚类 分割 颅脑图像 NMR 成像
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基于多尺度注意力机制的荧光图像分割 被引量:1
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作者 汤珺 曹志兴 堵威 《激光杂志》 北大核心 2025年第1期142-151,共10页
针对荧光细胞图像分割中细胞轮廓重叠、形态多样等问题,本研究提出了一种结合自适应多尺度注意力机制与边界敏感损失函数的分割算法。首先,为了提升模型对多尺度细胞形态的适应能力,提出了自适应多尺度通道注意力机制,并与特征金字塔结... 针对荧光细胞图像分割中细胞轮廓重叠、形态多样等问题,本研究提出了一种结合自适应多尺度注意力机制与边界敏感损失函数的分割算法。首先,为了提升模型对多尺度细胞形态的适应能力,提出了自适应多尺度通道注意力机制,并与特征金字塔结合构建多尺度注意力金字塔结构,提高网络对复杂细胞形状特征的提取能力;其次,设计了一种边界敏感的交叉熵损失函数,通过对细胞边界区域的预测给予更高的权重,增强了网络对细胞边缘的识别精度。实验结果表明,所提方法在荧光细胞图像数据集上的平均Dice系数和平均IoU系数分别高于现有先进模型,证明了本研究方法在荧光图像分割任务中的有效性。 展开更多
关键词 荧光成像技术 深度学习 图像分割 残差神经网络 注意力机制
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核磁共振成像——2003年诺贝尔生理学或医学奖介绍及研究进展 被引量:6
20
作者 洪远凯 《生理科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期188-192,共5页
关键词 诺贝尔生理学或医学奖 核磁共振成像 美国橡树岭国家实验室 图像分辨率 原子核 电子显微镜 核外电子 研究人员
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