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《第一军医大学》 2004年
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基于Gibbs随机场模型的医学图像分割新算法研究

林亚忠  
【摘要】:图像分割是指将图像划分成一系列彼此互不交叠的匀质区域。作为一项最基本技术,它在图像分析、图像压缩等图像处理领域发挥极其重要作用,尤其是精确的医学图像分割在临床诊断中是必不可少的。 基于吉伯斯随机场的先验模型通常被用于解决退化图像病态逆问题正则化求解,并通过提供良好的空间上下文约束信息,在贝叶斯医学图像分割中广泛运用;然而,在临床分割中,由于复杂的医学结构和图像的退化现象,导致了该模型在正则化过程中,需要适当改进以适应临床的不同需求。因此,本文针对该模型开展了深入系统地研究,并提出一系列相应的解决算法。 首先,本文针对吉伯斯随机场在分割中参数估计难的问题,通过统计与训练,提出联合的最大似然与最大后验估计方法,在迭代中完成参数估计并实现对图像的吉伯斯贝叶斯分割; 其次,本文针对引入高阶邻域空间约束信息在医学图像分割中所面临的尴尬问题,通过扩展单一分辨率的马尔科夫模型到多分辨率领域,提出一种混合金字塔随机场模型,只需考虑二阶邻域就能实现传统单一分辨率下只有引入高阶邻域才能更好解决的分割精度和效率问题; 其三,本文针对医学图像多类模糊分割所面临的瓶颈问题,通过建立一种新颖的广义模糊吉伯斯随机场模型,分别从先验模型和似然模型入手,提出一套适合医学图像多类模糊分割的理论和技术方法; 另外,本文针对水平集在解决复杂组织结构和形状拓扑关系改变分割过程中遇到的边界泄漏问题,设计出一种自适应的广义模糊速度场,通过提供更鲁棒的边界信息和更可靠的运动停止力,解决了传统以梯度图为边界信息的边界泄漏问题。 本文通过大量的实验验证了所提模型与其改进方法的有效性。
【学位授予单位】:第一军医大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:R-39

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
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中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 林颖;基于水平集方法的图像分割关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郭斌;基于马尔科夫随机场D-S证据理论对人脑图像的分割研究[D];昆明理工大学;2010年
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4 刘一舟;基于马尔可夫随机场的超声图像降噪分析[D];武汉大学;2005年
5 薛以锋;计算机辅助肺癌特征提取及分类方法的研究[D];东南大学;2006年
6 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
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8 陈侃;基于马尔科夫随机场图像恢复算法研究[D];南京师范大学;2008年
9 许兴明;基于t混合模型的医学图像分割方法研究[D];安徽大学;2010年
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前5条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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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
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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 全刚;徐钟;孙即祥;;一种改进的C-V图像分割模型[A];第十四届全国信号处理学术年会(CCSP-2009)论文集[C];2009年
9 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
10 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
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 林颖;基于水平集方法的图像分割关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 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
4 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
5 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
6 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
7 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
8 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
9 钟凡;在线视频分割关键问题研究[D];浙江大学;2010年
10 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
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
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3 田冰;基于SOM网的多目标图像轮廓提取技术的研究[D];南昌航空大学;2010年
4 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
5 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
6 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
7 陈欣欣;基于CT图像的血管分割[D];郑州大学;2010年
8 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
9 孙宏伟;基于链码的视觉轨线跟踪[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 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
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 田媚,罗四维;基于奇异值分解变换的数据压缩方法探讨[J];北方交通大学学报;2003年02期
2 尹宝才;何晏晏;孙艳丰;梁永涛;张壮;;三维人脸的非均匀重采样对齐算法[J];北京工业大学学报;2007年02期
3 哈章;李传富;王金萍;周康源;杨振森;;一种新型的医学图像分割评价方法[J];北京生物医学工程;2008年04期
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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 龙翔;Bayesian运动图像分析[D];西北工业大学;2003年
3 葛宏立;面向类的图像分割方法研究[D];北京林业大学;2004年
4 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
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6 王海贤;有限混合模型、非线性二维主成分分析及其在模式分类中应用[D];安徽大学;2005年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赵斌;超声检测信息处理系统的研究[D];大连理工大学;2000年
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7 于立燕;肺部结节的自动检测和特征分析[D];东南大学;2004年
8 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
9 曾敏;混沌模拟退火在脑电偶极子定位问题中的应用[D];电子科技大学;2005年
10 叶鸿瑾;基于小波变换的医学图像处理研究[D];太原理工大学;2005年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前5条
1 夏晶;孙继银;李辉;;一种新的前视红外图像分割方法[J];弹箭与制导学报;2010年04期
2 汪传忠;李文辉;武海燕;;水平集在盐水白带细胞显微图像分割中的应用[J];测试技术学报;2012年05期
3 魏颖;郭薇;孙月芳;赵大哲;季策;;面向肺癌CAD系统的感兴趣区域特征选择与分类算法[J];信息与控制;2008年04期
4 栾国欣;魏颖;贾同;薛定宇;;改进的表面法向量投影叠加CT图像疑似肺结节检测算法[J];仪器仪表学报;2011年12期
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 方江雄;基于变分水平集的图像分割方法研究[D];上海交通大学;2012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
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2 徐思瑜;基于CT图像肺部病灶区域的特征提取[D];吉林大学;2011年
3 滕扬;基于改进的BP神经网络肺部CT图像的结节识别[D];吉林大学;2011年
4 任靖;基于水平集主动轮廓模型的医学图像分割方法的研究[D];合肥工业大学;2011年
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6 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
7 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
8 陈日晖;面向肺部CAD的三维ROI分割、特征提取与分类方法研究[D];东北大学;2009年
9 李锐;肺部病灶感兴趣区域分割算法研究[D];东北大学;2009年
10 王菲;面向肺部CAD的特征提取、选择及分类方法研究[D];东北大学;2009年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前4条
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 何洪林;何浏;刘玄辉;;PACS系统中医学图像的交互式异地存储[J];中国医疗设备;2009年05期
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5 林春漪,尹俊勋,马丽红,陈健宇;论解读DICOM医学图像文件及其显示的VC++实施方法[J];现代医学仪器与应用;2005年01期
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8 王瓛;郭秀花;;医学图像处理中有关图像分割的新技术[J];北京生物医学工程;2008年04期
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8 聂代伟;唐治德;;DICOM介质存储的实现技术[A];电工理论与新技术2004年学术研讨会论文集[C];2004年
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10 王文;夏耘;;基于小波变换的医学图像去噪[A];第六届全国信息获取与处理学术会议论文集(2)[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
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4 沪讯;上海研制成互动医学图像远程会诊系统[N];医药经济报;2004年
5 本报记者 刘宇雄;俯首甘为“科研牛”[N];广东科技报;2010年
6 南方医科大学珠江医院肝胆科主任 方驰华 孙健 鲁朝敏 胡琼珍整理;临床手术演习场 可视化仿真手术系统[N];健康报;2009年
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8 王小波 丁博;国内“孵化”国外“落户”引发热议[N];经济参考报;2004年
9 朱新亚;方兴未艾的ILM[N];中国计算机报;2004年
10 张学全 孙慧燕;我国远程会诊系统具备正式应用条件[N];经济参考报;2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 张凯;基于语义的医学图像数据库系统[D];天津大学;2003年
3 程丹松;基于邻域的图像处理方法及其在医学图像中的应用[D];哈尔滨工业大学;2010年
4 周杰;医学图像特征的自动获取与基于内容检索的方法研究[D];第一军医大学;2004年
5 王强;基于医学图像的曲面重构的基础算法研究[D];浙江大学;2001年
6 刘哲星;医学图像回溯性配准研究[D];第一军医大学;2002年
7 梁斌;静态医学图像和序列医学图像编码新方法研究[D];第一军医大学;2004年
8 潘梅森;医学图像倾斜校正方法与应用研究[D];中南大学;2011年
9 王伟;医学图像非刚性配准算法研究[D];大连理工大学;2012年
10 张娜;面向脊柱微创手术机器人的图像处理与虚拟现实技术研究[D];南开大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 魏本征;医学图像分割与压缩算法研究[D];山东大学;2007年
2 胡军;医学图像的层间插值和三维重建系统中图像分割的研究[D];南京航空航天大学;2010年
3 李涛;基于CUDA的医学图像三维实时体绘制技术[D];电子科技大学;2011年
4 任观就;一种改进的小区域增长算法分割3D肝脏MDCT医学图像[D];暨南大学;2003年
5 陈爱民;基于内容的图像检索技术及其在医学中的应用[D];扬州大学;2004年
6 刘建武;基于PC的脑肿瘤多模态医学图像可视化系统的研究[D];浙江大学;2002年
7 李丙春;基于医学影像的计算机模式分类技术研究与应用[D];西北大学;2004年
8 龚迅炜;医学图像存储与传输系统部分关键技术的研究与实现[D];吉林大学;2005年
9 张璐;医学图像去噪方法分析与比较[D];上海交通大学;2010年
10 王延华;通用医学图像处理系统的设计和实现[D];中国科学院研究生院(软件研究所);2002年
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