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《河北工业大学》 2003年
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可变形模型提取磁共振图像脑区域的方法研究

颜洁  
【摘要】: 脑电图EEG和脑磁图MEG研究属于无创伤性的脑功能成像技术,主要研究由头皮测得的脑电或脑磁信号如何获取脑内源定量的三维信息。构造与实际情况相匹配的头模型是求解脑电正、逆问题的先决条件和临床有效性的关键。进行头模型构建的前提就是人头部磁共振图像脑轮廓的提取和分割问题。由于头内部组织结构复杂,因此获取人脑体数据的分割算法是比较困难的。在我们的研究工作中,采用了可变形模型方法。 近年来,可变形模型鉴于其良好的性能,在医学图像分割中得到了广泛的应用。本文对可变形模型的基本概念和研究进展进行了介绍,给出了其应用于头部磁共振图像提取脑区域的算法实现,并针对我们在实际研究工作中遇到的问题,进行了相应的改进,取得了良好的效果。 本文的研究工作主要包括以下几个方面: 针对GVF snake算法提取脑轮廓时不能很好的收敛于光滑性差的脑轮廓的问题,对GVF snake算法进行了改进,构建了一动态变化矢量场,把GVF场的约束权值设为随目标特征自适应变化,从而提出了一种新的算法,称之为AGVF(adaptable gradient vector flow)snake。 对于可变形模型对初始轮廓的依赖较大,外力的作用范围有限,迭代算法收敛时间较长等问题,提出了一种新的外力,我们称之为基于区域的可变膨胀力(Region based variable expansion force)。在可变形模型的成长过程,外力在不同阶段与区域特征进行有针对性的结合,从而较好的解决了原有算法的缺陷。 在提取人头部磁共振图像T2加权像的横断面的脑轮廓时,因为在图像内部存在许多的局部极小值,严重的影响了算法向全局极小收敛。为了解决这个问题,我们在可变形模型中加入随机扰动因素,考虑在迭代过程引入模拟退火的思想,提出了一种称之为基于模拟退火的可变形模型SA snake(simulated annealing snake)的新算法,算法具有全局搜索能力。
【学位授予单位】:河北工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:TP391.41

【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 李小兵;MRI图像脑肿瘤分割与EEG脑癫痫检测的研究[D];大连理工大学;2010年
2 朱宪伟;基于结构特征的异源图像配准技术研究[D];国防科学技术大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 庞宇;DICOM格式的图像分割技术在脑出血CT影像中的应用[D];安徽大学;2011年
2 潘丽丽;基于DICOM文件格式的MR图像分割方法研究[D];安徽大学;2011年
3 曹玉红;基于模糊均值聚类的脑MR图像分割算法的研究[D];华东交通大学;2010年
4 李昕彦;靶场目标姿态特征提取及测量误差修正方法研究[D];国防科学技术大学;2005年
5 张兰;基于模糊聚类分析的脑MRI图像分割算法的研究[D];吉林大学;2007年
6 刘程程;从核磁共振成像数据中自动分割脑组织[D];长春工业大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前7条
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4 邓航,余松煜;综合利用通用霍夫变换与Snake算法对序列图像的分割[J];红外与激光工程;2000年02期
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6 张艳,费耀平,夏利民,常小荣;基于活动轮廓模型的胃窦B超序列图象边缘轮廓的提取与跟踪[J];小型微型计算机系统;2000年09期
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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3 张雪飞;;基于GVF模型的蔬果图像快速分割方法[J];安徽农业科学;2010年05期
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10 胡永利,尹宝才;基于线性组合模型的人脸特征检测方法[J];北京工业大学学报;2005年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 谭守标;霍剑青;郝建;王晓蒲;赵永飞;谢行恕;;高分辨率软X射线显微成像下细胞的自动提取?[A];2005年“数字安徽”博士科技论坛论文集[C];2005年
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3 周佳男;;一种拓扑纹理图像的相位场模型分割算法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
4 ;Edge Detection of Wood Defects in X-ray Wood Image Using Neural Network and Mathematical Morphology[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
5 邱雪娜;刘士荣;刘斐;朱伟涛;杜方芳;;一种基于序贯检测机制的运动目标跟踪算法[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
6 赵建;刘伟宁;;基于主动轮廓模型的海天线检测算法[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅰ[C];2011年
7 刘勋;孟骧龙;毋立芳;;基于自适应对象模型的篮球运动跟踪方法[A];第十二届全国信号处理学术年会(CCSP-2005)论文集[C];2005年
8 胡彦婷;木拉提·哈米提;陈建军;孔德伟;孙静;姬金虎;;Bayesian分类算法和活动轮廓模型在肝包虫CT图像分割中的应用[A];自主创新与持续增长第十一届中国科协年会论文集(3)[C];2009年
9 谢琛;;基于ASM的人脸特征点定位浅析[A];中国电子学会第十六届信息论学术年会论文集[C];2009年
10 黄建军;唐亮;谢维信;谢兴灿;;基于对称边缘方向直方图自动提取主要道路[A];信号与信息处理技术第三届信号与信息处理全国联合学术会议论文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王兴梅;水下声纳图像的MRF目标检测与水平集的轮廓提取方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 韩守东;纹理建模与图切分优化方法研究[D];华中科技大学;2010年
3 莫堃;基于隐式函数的曲面重构方法及其应用[D];华中科技大学;2010年
4 涂虬;智能视觉监视中目标检测与跟踪算法研究[D];华中科技大学;2010年
5 徐萧萧;基于特征学习与特征联想的视觉跟踪算法研究[D];中国科学技术大学;2010年
6 王义文;钢球表面缺陷检测关键技术研究及样机研制[D];哈尔滨理工大学;2010年
7 辛哲奎;基于视觉的小型无人直升机地面目标跟踪技术研究[D];南开大学;2010年
8 钟凡;在线视频分割关键问题研究[D];浙江大学;2010年
9 任明艺;时空联合的视频运动目标分割技术研究[D];电子科技大学;2010年
10 孔丁科;几何活动轮廓图像分割模型的研究[D];浙江大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孙涛;基于DR骨密度分析系统的研究[D];南京医科大学;2010年
2 赵永刚;图像检索中形状描述和匹配算法研究[D];南昌航空大学;2010年
3 胡申宁;中医舌诊中舌色、苔色自动分类的研究[D];浙江理工大学;2010年
4 李光;基于均值偏移的视频目标跟踪、检测算法研究及系统实现[D];浙江理工大学;2010年
5 陈欣欣;基于CT图像的血管分割[D];郑州大学;2010年
6 李跃;三维运动估计在织物动态仿真中的应用[D];浙江理工大学;2010年
7 孙宏伟;基于链码的视觉轨线跟踪[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 马玲;拓扑约束法在序列图像高密度细胞追踪中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 许东滨;基于水平集和局部灰度阈值的神经干细胞序列图像的分割算法[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 王炎庆;基于卡尔曼滤波器的神经元干细胞序列图像中活跃细胞的追踪[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 易鑫;李雷;;基于数学形态学的snake模型图像分割[J];兵工自动化;2007年09期
2 陈文娟,石民勇;蛇模型的综述[J];北京广播学院学报(自然科学版);2003年02期
3 毛士艺,赵巍;多传感器图像融合技术综述[J];北京航空航天大学学报;2002年05期
4 李海云,李光颖,王筝;一种基于水平集的脊柱MRI图像分割算法的研究[J];北京生物医学工程;2004年03期
5 李宇鑫;邓双成;曹莹瑜;;基于水平集方法的医学图像分割[J];北京石油化工学院学报;2008年04期
6 张程睿;余艳梅;罗代升;叶波;谢勤彬;;基于改进的参数活动轮廓模型的图像分割方法[J];成都信息工程学院学报;2008年02期
7 王升;谢立;刘军;;基于水平集的测地主动轮廓模型研究[J];传感技术学报;2008年09期
8 王海波;李雪耀;;基于FCM聚类算法的颅内出血CT图像分割[J];CT理论与应用研究;2009年02期
9 崔华;高立群;;适应复杂背景的C-V模型[J];东北大学学报(自然科学版);2009年06期
10 张新峰,沈兰荪;图像分割技术研究[J];电路与系统学报;2004年02期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王晓丹;基于模糊聚类及神经网络的纹理分割方法研究[D];西北工业大学;2000年
2 陆成刚;基于微分方程的若干图像分析论题研究[D];浙江大学;2003年
3 成思源;基于可变形模型的轮廓提取与表面重建[D];重庆大学;2003年
4 林亚忠;基于Gibbs随机场模型的医学图像分割新算法研究[D];第一军医大学;2004年
5 王元全;可形变模型及其在心脏核磁共振图像分析中的应用研究[D];南京理工大学;2004年
6 张爱华;基于模糊聚类分析的图像分割技术研究[D];华中科技大学;2004年
7 王保平;基于模糊技术的图像处理方法研究[D];西安电子科技大学;2004年
8 贾迪野;基于偏微分方程的图像平滑与分割研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
9 周昌雄;基于活动轮廓模型的图像分割方法研究[D];南京航空航天大学;2005年
10 张宏伟;变形模型及其在医学图像分割中的应用研究[D];天津大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 冯衍秋;基于Gibbs随机场理论的脑部MR图像分割新算法研究[D];中国人民解放军第一军医大学;2003年
2 王隽;基于MRI的脑图像分割和三维重建[D];河北工业大学;2004年
3 宋鸣;基于数学形态学的图像分割及其在医学图像中的应用[D];扬州大学;2005年
4 金大年;基于水平集的医学图像分割算法研究[D];第一军医大学;2005年
5 程琼;基于二维CT图像的三维重建及其应用[D];同济大学;2006年
6 薛耿剑;人体脑图像分割技术研究[D];西北工业大学;2006年
7 常先堂;基于PDE的变分水平集图像分割方法[D];大连理工大学;2006年
8 张竞丹;脑组织磁共振图像分割的新方法[D];东北师范大学;2006年
9 张斌;基于DICOM标准的核医学PACS系统研究[D];郑州大学;2006年
10 李政文;图像分割中的主动轮廓方法[D];西安电子科技大学;2007年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 谢辉;刘浏;李建勋;;基于局部结构特征的红外与可见光图像匹配[J];计算机工程;2012年15期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 洪冠;X射线不规则肉厚度补偿及异物检测方法研究[D];南京林业大学;2011年
2 于纯妍;基于偏微分方程的生物信息图像处理方法研究[D];大连海事大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陆爽;模糊聚类算法在模式分类中的应用研究[D];江南大学;2010年
2 潘丽丽;基于DICOM文件格式的MR图像分割方法研究[D];安徽大学;2011年
3 曹玉红;基于模糊均值聚类的脑MR图像分割算法的研究[D];华东交通大学;2010年
4 王言伟;运动参数三维视觉测量系统软件设计与实现[D];哈尔滨工业大学;2010年
5 马钦华;月球软着陆视觉导航与下降序列影像匹配问题研究[D];国防科学技术大学;2010年
6 金虎;相对位姿测量解算的FPGA实现[D];重庆大学;2011年
7 谢辉;多源图像配准系统及硬件实现[D];上海交通大学;2012年
8 赵月;单目位姿测量目标中心定位算法研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
9 陆晨尧;同轴异场图片的图像配准算法研究[D];南京理工大学;2012年
10 孙琳娜;基于模糊积分的图像处理的研究[D];东北大学;2008年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前1条
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 孙蕾,耿国华,周明全,李丙春;基于可变形模型提取肿瘤区域的方法研究[J];计算机仿真;2005年02期
2 成思源,张湘伟;基于可变形模型的轮廓提取方法与应用[J];计算机工程与应用;2005年10期
3 许东,袁晓辉,夏良正,杨世周;一种基于可变形模型的图像分割算法[J];红外与毫米波学报;2002年01期
4 贺士娟,李颖,杨雅妹,颜威利;基于可变形模型算法提取MRI图象脑区域的方法[J];河北工业大学学报;2002年02期
5 冉鑫,戚飞虎,方勇;基于仿射不变的分段可变形模型的图像分割[J];红外与毫米波学报;2004年06期
6 成思源,张湘伟;可变形B样条曲线曲面模型及其有限元求解[J];重庆大学学报(自然科学版);2003年02期
7 孔祥维,石浩;形状约束的Snake算法在探地雷达图像目标自动提取中的应用[J];物探化探计算技术;2001年04期
8 赵雪春,戚飞虎,王磊;一种用于声带振动图像自动分割的自适应可变形模型[J];红外与毫米波学报;1999年05期
9 秦中元,牟轩沁,蔡元龙;邻域自适应调整的Snake算法[J];小型微型计算机系统;2005年04期
10 经玲,席平,唐荣锡;应用可变形模型进行曲线曲面光顺[J];软件学报;1998年06期
中国重要会议论文全文数据库 前7条
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2 张瑞菊;王晏民;宋代学;;基于古建筑三维激光扫描数据的三维重建研究(英文)[A];中国测绘学会第九次全国会员代表大会暨学会成立50周年纪念大会论文集[C];2009年
3 孙一峰;余永亮;;蝙蝠可变形模型翼挥拍中的附加惯性效应研究[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(下)[C];2007年
4 许江涛;金立左;;人脸主动形状模型的建立与分析[A];全国自动化新技术学术交流会会议论文集(一)[C];2005年
5 龙德帆;樊尚春;;计算机视觉在原木材积检测中的应用[A];第二届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2004年
6 丁明跃;;三维超声成像技术在前列腺近放射治疗中的应用[A];首届全国肿瘤核医学新技术研讨会论文集[C];2007年
7 汪松;任彬;汪炳权;;Snake在医学图像处理中的应用[A];中国图象图形学会第十届全国图像图形学术会议(CIG’2001)和第一届全国虚拟现实技术研讨会(CVR’2001)论文集[C];2001年
中国重要报纸全文数据库 前10条
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4 记者 李斌 张学全;果蝇也能辨形观色[N];新华每日电讯;2001年
5 晓轩;PC招标:教育用户看什么?[N];计算机世界;2005年
6 陆志城;誓揭大脑奥秘[N];医药经济报;2002年
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8 记者 曹丽君;学习越用功睡得越香[N];新华每日电讯;2004年
9 特约记者 孙凤蓬;电脑能看透你的心[N];电脑报;2004年
10 曹玲;移情别恋的学问[N];21世纪经济报道;2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 成思源;基于可变形模型的轮廓提取与表面重建[D];重庆大学;2003年
2 杜鹏;可变形物体的三维统计可变形模型构建及其在物体重建和运动识别中的应用[D];中国科学技术大学;2011年
3 孙阳光;物体边缘轮廓提取新方法研究[D];华中科技大学;2009年
4 姜嘉言;用于人脸识别的产生式模型和判别式模型中若干问题的研究[D];复旦大学;2009年
5 史勇红;基于患者动态信息的序列胸部X光片的自适应分割[D];上海交通大学;2007年
6 黄世国;基于图像的昆虫识别关键技术研究[D];西北大学;2008年
7 孙开琼;血管造影图像分割[D];华中科技大学;2008年
8 郑华利;彩色地形图的自动识别与矢量化研究[D];南京理工大学;2004年
9 苏晓红;尖唇散白蚁性腺发育的神经和激素调节研究[D];陕西师范大学;2004年
10 何其真;三维模型的表达、分析及其在三维仿真与模型检索中的应用[D];中国科学技术大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 颜洁;可变形模型提取磁共振图像脑区域的方法研究[D];河北工业大学;2003年
2 邱明;基于可变形模型的CT图像病灶分割及参数测量[D];西安理工大学;2005年
3 周勇;一种对旋转不敏感的在人脸图像中定位眼睛的方法[D];大连理工大学;2002年
4 马娜娜;可变形模型建模与渲染关键技术的研究与实现[D];电子科技大学;2010年
5 侯迎宾;医学超声三维重建研究与实现[D];北京交通大学;2008年
6 黄琦;湖泊自动综合的研究与实现[D];中国人民解放军信息工程大学;2005年
7 郑国春;基于可形变模型医学图像分割方法研究与应用[D];东南大学;2006年
8 赵雷;视频序列中运动目标跟踪与轨迹记录算法[D];吉林大学;2007年
9 韩煜;基于视频的实时车辆检测与识别系统研究[D];上海交通大学;2008年
10 许俊波;目标检测与跟踪方法研究[D];中国地质大学;2007年
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