膝關(guān)節(jié)與腿是人體最重要的運(yùn)動(dòng)器官,容易發(fā)生病變也容易受到傷害。磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging,MRI）是目前用于檢查膝關(guān)節(jié)與腿部器官的主要影像技術(shù)。通過分割膝關(guān)節(jié)與腿的磁共振圖像,能夠從中提取出目標(biāo)組織,或重建三維模型,為醫(yī)生診斷病癥、規(guī)劃手術(shù)方案以及在電磁仿真中估計(jì)功率特定吸收率提供具有重要價(jià)值的信息。目前,用區(qū)域生長(zhǎng)法等半自動(dòng)分割方法對(duì)膝關(guān)節(jié)與腿的磁共振圖像進(jìn)行分割,容易受到信噪比低的影響,而快速發(fā)展的深度學(xué)習(xí)方法需要大量的訓(xùn)練數(shù)據(jù),但是大量數(shù)據(jù)的獲得存在一定的困難。這些因素都會(huì)在一定程度上影響分割的效果。本文將使用Live wire算法對(duì)圖像進(jìn)行分割,該算法的優(yōu)點(diǎn)為人機(jī)交互分割精度高,受信噪比的影響相對(duì)較小。本文主要對(duì)傳統(tǒng)的Live wire算法進(jìn)行了如下的優(yōu)化:（1）對(duì)于膝關(guān)節(jié)這類復(fù)雜的器官,在算法上改進(jìn)了局部代價(jià)函數(shù),用Canny邊緣檢測(cè)算子代替之前的Laplace算子,在一定程度上提高了邊緣定位的準(zhǔn)確性,減小了噪聲對(duì)分割的影響;針對(duì)T1、T2加權(quán)成像的特點(diǎn),對(duì)梯度幅值函數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化,提高了分割的精確度。（2）用平均路徑代價(jià)替換之前的累加路徑... 

【文章來(lái)源】：北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：80 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１＿３受射頻影響后氫核在（ａ）空間和（ｂ）水平面的運(yùn)動(dòng)??Ｆｉｇ．１－３?Ｍｏｖｅｍｅｎｔ?ｏｆ?ｈｙｄｒｏｇｅｎ?ｎｕｃｌｅｉ?ｉｎ?（ａ）?ｓｐａｃｅ?ａｎｄ?（ｂ）?ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ?ｐｌａｎｅ?ａｆｔｅｒ?ｒａｄｉｏ?ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ??（二）磁共振成像基本原理??

?第一章緒論???＝?５（Ｂ?＋?Ｚ?？?Ｇｚ）?式（１－４）??得出式（１－５）選片的位置ｚ：??ｚ?＝?＾?式（１－５）??及式（１－６）選片厚度：??＝?Ｈ?式（１－６）??：ｈ｜ｋ－??，—＿二．＇??＾??—＾．０＾—：?—＾??圖１－４選片原理??Ｆｉｇ．?１－４?Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ?ｏｆ?ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ??頻率編碼是一種標(biāo)記體素空間位置的編碼方法，前提是需要梯度磁場(chǎng)造成相關(guān)方??向上各個(gè)磁化矢量的進(jìn)動(dòng)頻率不同。設(shè)在Ｘ方向上施加梯度場(chǎng)Ｇｘ，由ｃｏｚＳＣＢ?＋?ＧＸ）??可以知道，在ｘ方向的每一點(diǎn)都有各不相同的頻率。不考慮化學(xué)位移，在梯度場(chǎng)Ｇｘ作??用下采集到的共振信號(hào)如式（１－７）為：??Ｓ⑴＝Ｊ?ｐ（ｘ）?ｅ（－；Ｘｘｔ））ｄ；ｃ?＝?Ｊ?ｄｘ?式（１－７）??其中，ｐ（ｘ）表示層面各個(gè)體素原子核密度分布，自由感應(yīng)衰減信號(hào)（Ｆｒｅｅ?Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ??Ｄｅｃａｙ，?ＦＩＤ）中第ｉ點(diǎn)的相位是０（ｘ，?ｉ）?＝?ｉ?？?ｘ?？?６ＧＸ?？?Ａｔ。從上式可得，ｘ方向梯度的作用??是使ＮＭＲ信號(hào)的相位和空間坐標(biāo)ｘ相關(guān)聯(lián)。??與頻率編碼相反，在恒定時(shí)間下，步進(jìn)方向梯度（＾的方法稱為相位編碼。根據(jù)??０〇，〇?＝?１＿５心《：，用Ｇｘ乘以所花費(fèi)時(shí)間的結(jié)果決定ＮＭＲ信號(hào)相位。如下圖１－５是??一種脈沖序列關(guān)于相位的編碼，此脈沖序列，只收集ＦＩＤ第一個(gè)點(diǎn)的信息。對(duì)于ｉ次梯??度步進(jìn)，??ｓ（ｘ，／）?〇ｃ?ｅ＾￣＾ｘ?Ｓ＾＇Ａａｘ＾＇Ｔｘ＾??相位編碼和頻率編碼在原理上是一樣的，但是頻率編碼會(huì)受場(chǎng)不均勻性影響，而相位??編碼不受影響。??３??

?北京化工大學(xué)碩士學(xué)位論文???９０＾??—＿?；?—???Ｔｘ??９?ｘ?…—??Ｂ??＾＾???圖１＿５相位編碼脈沖序列??Ｆｉｇ．?１－５?Ｐｈａｓｅ?ｃｏｄｅｄ?ｐｕｌｓｅ?ｓｅｑｕｅｎｃｅ??由磁共振成像技術(shù)得到的圖像識(shí)別度更高，大大提高了大夫的診斷效率，避免了??一些不必要治療。磁共振成像技術(shù)可以對(duì)人體任意部位的組織從多個(gè)方位、多個(gè)視角、??多個(gè)層面進(jìn)行成像，并且用其生成的圖像辨別度也是相當(dāng)高的，能詳細(xì)真實(shí)地展現(xiàn)機(jī)??體內(nèi)部的剖解組織及其靠近的區(qū)域，對(duì)患病處能更好的進(jìn)行定位。并且此技術(shù)不使用??對(duì)人體有破壞性的Ｘ射線和容易引起過于敏感反應(yīng)的造影劑，因此對(duì)人體無(wú)侵害。??１．１．２成像特點(diǎn)??隨著醫(yī)學(xué)影像的發(fā)展，ＭＲＩ日趨成熟，被人類廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域，并在醫(yī)學(xué)診??斷中起著愈來(lái)愈重要的作用，其特點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（１）圖像對(duì)比度高。??在軟組織中的對(duì)比度明顯高于Ｘ射線和ＣＴ，從ＭＲＩ圖像中能準(zhǔn)確的區(qū)分腦的白質(zhì)、??灰質(zhì)、顱椎結(jié)合部、脊髓、各類關(guān)節(jié)及不同的肌肉組織。（２）有多種成像序列。自旋??回波（ＳＥ）序列：ＳＥ序列是目前ＭＲ成像中最基本、最常用的脈沖序列，具有組織??對(duì)比良好、信噪比高、偽影少、信號(hào)變化易解釋等特點(diǎn)，常用于骨關(guān)節(jié)軟組織、顱腦、??脊柱的臨床檢測(cè)與治療。反轉(zhuǎn)恢復(fù)（ＩＲ）序列：１Ｒ序列是應(yīng)用較早的脈沖序列，其射??頻脈沖激勵(lì)的順序與ＳＥ序列相反。近年來(lái)，以ＩＲ序列為基礎(chǔ)發(fā)展起來(lái)的流動(dòng)衰減反??轉(zhuǎn)恢復(fù)序列深受重視，該方法是一種水抑制成像方法，常用于腦梗塞和多發(fā)性硬化等??疾病的診斷。梯度回波（ＧＲＥ）序列：又稱為場(chǎng)回波（ＦＥ）序列，具有掃描


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