基于動(dòng)態(tài)形體模型的腳踝骨圖像統(tǒng)計(jì)分割方法研究.pdf

1、現(xiàn)代醫(yī)學(xué)設(shè)備的發(fā)展與普及給醫(yī)學(xué)臨床診斷提供了豐富的依據(jù)。但是，現(xiàn)有設(shè)備只能提供圖像而不能挖掘出這些數(shù)據(jù)中包含的各類信息。因此，借助圖像分割技術(shù)從醫(yī)學(xué)圖像中分離出器官，計(jì)算其生理特征和功能狀況等重要信息，并分析出可能存在的病灶位置，幫助醫(yī)生進(jìn)行診斷和治療成為當(dāng)今研究熱點(diǎn)。 可變形模型技術(shù)是目前最常用的圖像分割技術(shù)，自其誕生30年來各種模型層出不窮，但很多模型無法實(shí)現(xiàn)基于解剖學(xué)結(jié)構(gòu)的圖像分割。而本文采用的動(dòng)態(tài)形體模型是基于訓(xùn)練集先驗(yàn)

2、知識(shí)建立的一種統(tǒng)計(jì)模型，能充分利用醫(yī)學(xué)圖像訓(xùn)練集先驗(yàn)知識(shí)特點(diǎn)，從而能較好地實(shí)現(xiàn)基于解剖學(xué)意義的圖像分割。 本文將動(dòng)態(tài)形體模型應(yīng)用于腳踝骨圖像的分割。首先，以腳踝骨的醫(yī)學(xué)圖像為訓(xùn)練集，建立了其形體統(tǒng)計(jì)模型并將之應(yīng)用于新的圖像的分割和擬合。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：與傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)圖像分割方法相比，動(dòng)態(tài)形體模型的分割更精確，特別是在圖像噪聲較大的位置，動(dòng)態(tài)形體模型取得了顯著的分割擬合效果，驗(yàn)證了動(dòng)態(tài)形體模型在腳踝骨圖像分割上的可行性和有效性。其次，

3、研究中發(fā)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)模型的建立過程中存在平均形體不科學(xué)、分割過程中形體過早局部收斂和畸變等問題。本文采用遺傳算法的全局搜索優(yōu)勢(shì)改進(jìn)了初始形體，分析了各種改善初始形體的適應(yīng)度函數(shù)。同時(shí)，在形體的整體分割中加入了區(qū)域分割的方式，通過控制子形體的形變范圍來調(diào)整整個(gè)形體的形變過程，最終優(yōu)化整個(gè)形體的圖像分割效果。 本文的研究表明：動(dòng)態(tài)形體模型能有效地實(shí)現(xiàn)二維醫(yī)學(xué)圖像基于解剖學(xué)意義的分割，為將來能將其應(yīng)用到其他組織和器官的分割和三維建模上奠定了