肺部CT血管分割及三維重建.pdf

1、現(xiàn)代社會(huì)人們的生活水平不斷改善，由于膳食不合理以及鍛煉的缺乏，中國(guó)血管類(lèi)疾病發(fā)生率不斷攀高，傳統(tǒng)的逐張讀片的診斷方式效率低下且依賴(lài)于醫(yī)生個(gè)人的知識(shí)儲(chǔ)備，本文以肺部CT序列為著重點(diǎn)，對(duì)其中的血管結(jié)構(gòu)進(jìn)行分割，使用三維重建技術(shù)對(duì)分割結(jié)果進(jìn)行重建，為肺部血管疾病的診斷與治療提供有力的輔助工具。
　　首先，本文研究了X光和CT成像的原理以及DICOM3.0標(biāo)準(zhǔn)的具體內(nèi)容，肺部血管分割第一步需要分割獲得肺實(shí)質(zhì)，然后在肺實(shí)質(zhì)的基礎(chǔ)之上進(jìn)行后續(xù)

2、的血管分割。為了實(shí)現(xiàn)肺實(shí)質(zhì)的分割，本文研究了常用的圖像分割方法，最終綜合使用Otsu法、置信區(qū)域生長(zhǎng)算法以及形態(tài)學(xué)運(yùn)算完成了肺實(shí)質(zhì)的分割。
　　然后，本文研究了目前常用的血管分割算法，主要包括兩類(lèi)，一類(lèi)是傳統(tǒng)的基于Hessian矩陣的分割算法，如SATO及Frangi算法，此類(lèi)算法在尺度選擇過(guò)程中使用的是各向同性的選擇方法，缺點(diǎn)是去除噪聲的同時(shí)模糊了圖像紋理，為此本文又研究了基于各向異性擴(kuò)散的血管增強(qiáng)算法，最后通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析比較了兩

3、種算法，對(duì)算法出現(xiàn)的問(wèn)題提出了相應(yīng)的解決辦法，具體是添加了全局的灰度選擇函數(shù)并對(duì)濾波方程作了修改使之更符合臨床實(shí)際需要，再就是通過(guò)處理前與處理后圖像的復(fù)合增強(qiáng)，一定程度上解決了圖像濾波后所呈現(xiàn)的模糊失真問(wèn)題。為了驗(yàn)證本文所提改進(jìn)方法的正確性，本文以專(zhuān)家標(biāo)定的肺部數(shù)據(jù)集為基礎(chǔ)使用ROC曲線對(duì)多種算法的表現(xiàn)進(jìn)行了對(duì)比分析，驗(yàn)證了本文所進(jìn)行改進(jìn)的有效性。
　　最后，為了方便分割結(jié)果的呈現(xiàn)，本文研究了三維重建技術(shù)，包括面繪制技術(shù)和體繪制技