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1、CT圖像中肝臟分割方法研究張茜2015年1月中圖分類號：TP391UDC分類號：004.9CT圖像中肝臟分割方法研究作者姓名張茜學院名稱計算機學院指導教師宋紅教授答辯委員會主席趙清杰教授申請學位級別工學碩士學科專業(yè)軟件工程學位授予單位北京理工大學論文答辯日期2015年1月StudyonsegmentationofliveronCTimagesCandidateName：QianZhangSchoolorDepartment:ComputerSchoolFacultyMentor:Prof.HongSongChair,ThesisCommittee：Prof.QingjieZhaoDe
2、greeApplied:MasterofPhilosophyMajor：SoftwareEngineeringDegreeby:BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefense：January，2015研究成果聲明本人鄭重聲明：所提交的學位論文是我本人在指導教師的指導下進行的研究工作獲得的研究成果。盡我所知，文中除特別標注和致謝的地方外，學位論文中不包含其他人已經發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得北京理工大學或其它教育機構的學位或證書所使用過的材料。與我一同工作的合作者對此研究工作所做的任何貢獻均已在學位論文中作了明確的說明并表示了謝意。特
3、此申明。簽名：日期：北京理工大學碩士學位論文摘要近年來，由于肝癌患者數量持續(xù)增長，早期診斷和準確的手術規(guī)劃對治療肝癌至關重要。精確的肝臟分割是計算機輔助肝臟疾病診斷和手術規(guī)劃的必要步驟，它對于肝臟組織的定量分析、圖像配準以及三維可視化建模具有重要的學術和應用研究價值。本論文提出了一種針對腹部CT圖像的肝臟分割策略，該策略采用由粗到細的分割方法，充分利用了CT切片圖像在空間上的連續(xù)性，實現了全序列圖像中的肝臟分割。論文的具體研究內容如下：(1)對CT圖像進行預處理以及對分割結果進行后處理操作。本文對CT圖像的預處理包括將醫(yī)學圖像DICOM格式轉換為常用的BMP格式和中值濾波去噪。對分割
4、結果的后處理包括利用形態(tài)學方法平滑圖像邊緣，填充二值圖像中的孔洞以及提取最大連通區(qū)域。(2)采用基于空間鄰域信息的核模糊C均值聚類算法(SKFCM)對腹部CT圖像中的肝臟進行粗分割，本文第一次將SKFCM算法用于肝臟分割。SKFCM算法是在模糊C均值聚類算法(FCM)的基礎上引入了核函數和空間鄰域信息，它的聚類能力和抗噪聲能力比FCM算法強。在腹部CT切片圖像中，相鄰切片的形狀變化較小，利用這一特性，可實現肝臟圖像的連續(xù)粗分割。粗分割結果中有大概一半的分割結果不需要再進行細分割，這些不再需要進行細分割的粗分割結果可作為模板，用于自動生成細分割的種子點。(3)采用本文提出的改進的Gro
5、wCut算法對粗分割結果中分割不完全的圖像進行細分割。傳統的GrowCut算法是一個交互式的分割算法，需要手動輸入種子點，分割效果依賴于種子點的選擇。本文改進了GrowCut算法，可實現種子點的自動生成，提高了分割的效率和準確性。利用本文提出的由粗到細的分割策略對三組腹部CT圖像進行了肝臟分割，并對分割結果進行了定性和定量分析，驗證了本文提出的肝臟分割方法的準確性和有效性。關鍵詞：腹部CT圖像；肝臟分割；SKFCM；GrowCutI北京理工大學碩士學位論文AbstractRecently,withtheincidenceoflivercancerrising,earlydiagnos
6、isandaccuratesurgicalplanningisimportantforthetreatmentoflivercancer.Accurateliversegmentationisacrucialstepforcomputer-aidedliverdiseasediagnosisandsurgicalplanning.Theresultsofliversegmentationcanbeusedinquantitativeanalysisoflivertissues,imageregistrationandthree-dimensionallivermodelingwhic
7、hhassignificantacademicresearchandappliedvalue.Inthispaper,anewcoarse-to-finemethodisproposedtosegmentliveronabdominalCTimages.ThisnewsegmentationmethodmakesfulluseofthespacecontinuityofCTslicesandachievestheliversegmentationofafu
