基于Hessian矩陣和區(qū)域增長的血管分割算法的研究與實現(xiàn).pdf

1、目前血管疾病已經(jīng)成為影響人類健康、威脅人類生命的主要疾病之一。隨著數(shù)字醫(yī)療器械和成像技術(shù)的發(fā)展，磁共振血管造影、X射線血管造影、CT血管造影以及數(shù)字減影血管造影等醫(yī)學圖像能夠提供大量的病理信息，成為診治血管疾病不可或缺的手段，被廣泛使用在臨床診斷過程。三維血管的可視化不僅可以了解血管的生理形態(tài)、解剖結(jié)構(gòu)及血流狀態(tài)，而且還能在血管疾病診斷、手術(shù)規(guī)劃和引導治療等方面發(fā)揮重要的作用，成為國內(nèi)外學者們的重點研究課題之一。
　　本文主要研究

2、醫(yī)學圖像中血管的增強和分割算法。在血管增強方面，利用血管圖像成像的先驗知識，提出了一種新的血管濾波增強算法。首先構(gòu)造圖像的Hessian矩陣，進行Hessian矩陣特征值計算;然后進行特征值分析并結(jié)合雙向高斯核函數(shù)構(gòu)造多尺度線性濾波器;最后使用濾波器對圖像進行濾波增強。在血管分割方面，提出了一種基于頻譜信息的區(qū)域增長血管分割算法。該算法先對某個包含血管結(jié)構(gòu)的感興趣區(qū)域進行傅里葉變換，得到該感興趣區(qū)域的頻譜;然后對圖像頻譜進行分析，通過局

3、部頻譜信息提取出血管結(jié)構(gòu)的主特征方向;之后結(jié)合邊緣信息找出血管結(jié)構(gòu)的中心點，并以此作為區(qū)域增長算法的種子點;最后使用改進的區(qū)域增長算法對整個血管進行分割。
　　通過對不同區(qū)域包括肝血管、腹主動脈血管以及視網(wǎng)膜血管的實驗，實驗結(jié)果表明:本文提出的血管濾波增強算法在有效的突出血管結(jié)構(gòu)的同時也很好的抑制了噪聲以及其他結(jié)構(gòu)的干擾，是一種高質(zhì)、高魯棒性的血管增強算法;本文提出的血管分割算法在能夠高效率、高質(zhì)量的提取出目標區(qū)域的血管的同時也有