發(fā)布時間：2017-03-29 06:13

  本文關(guān)鍵詞：基于改進參數(shù)核圖割的OCT眼底圖像分割方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：醫(yī)學(xué)與人類健康息息相關(guān)。近些年來,隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展,計算機輔助診斷已經(jīng)成為醫(yī)學(xué)領(lǐng)域重要的輔助手段之一。計算機輔助診斷技術(shù)通過使用計算機等工具可以精確建模并快速處理各種數(shù)據(jù),在此基礎(chǔ)上結(jié)合各種生理、生化手段以及醫(yī)學(xué)圖像處理技術(shù),給臨床醫(yī)師提供生物活體組織病變位置的可視化圖像,幫助醫(yī)師對各類疾病進行診斷和治療。與此同時,各類醫(yī)學(xué)成像技術(shù)的發(fā)展也為臨床醫(yī)師帶來了極大的便利。光學(xué)相干斷層掃描技術(shù)是一種新興的層析成像技術(shù),它利用相干光源的干涉特性,能夠快速、無創(chuàng)地對活體微型組織器官進行成像。由于其能夠?qū)崿F(xiàn)精確、直觀地觀測人體器官組織,且在成像過程中無需與人體發(fā)生接觸,光學(xué)相干斷層掃描技術(shù)被廣泛地應(yīng)用于眼科以及耳鼻喉科的臨床診斷與治療中。在眼科疾病中,眼底圖像能夠清晰的顯示視網(wǎng)膜各層的信息,常常作為診斷眼科疾病的重要依據(jù)。由光學(xué)相干斷層掃描成像技術(shù)得到的眼底圖像往往攜帶一些噪聲點,且圖像中視網(wǎng)膜各層間的變化并不十分明顯。未經(jīng)處理的光學(xué)相干斷層掃描眼底圖像可能會降低臨床醫(yī)師對疾病判斷的準(zhǔn)確性,所以將眼底圖像中視網(wǎng)膜各層通過計算機技術(shù)進行分割是臨床眼科領(lǐng)域亟需解決的一個問題。針對醫(yī)學(xué)圖像分割問題,學(xué)術(shù)界相關(guān)研究人員提出了諸多解決方案。比較經(jīng)典的算法如Canny邊緣檢測算法,它通過計算圖像矩陣的梯度幅值,采用雙閾值方法將圖像中灰度變化明顯的區(qū)域提取出來,作為圖像的邊緣信息。主動輪廓模型作為目前比較主流的分割算法,它通過內(nèi)力與外力的作用來形變提前輸入待分割目標(biāo)的輪廓模型,從而使得能量方程趨于最小,得到最終的分割結(jié)果。此外,歸一化割和水平集等思想,也能完成圖像分割的處理工作。然而,由于眼底圖像灰度階躍范圍較小,且視網(wǎng)膜各層間的變化不明顯,當(dāng)以上算法處理光學(xué)相干斷層掃描眼底圖像時,所得到的結(jié)果并不理想。為了克服現(xiàn)存方法的缺點,本文提出了一套聯(lián)合形態(tài)學(xué)腐蝕操作和參數(shù)核圖割的解決方案。這種方案通過集成并調(diào)整現(xiàn)有的方法,使其適應(yīng)光學(xué)相干斷層掃描眼底圖像的特點。形態(tài)學(xué)腐蝕操作作為圖像的預(yù)處理過程,能夠較好地去除光學(xué)相干斷層掃描圖像中的噪聲干擾。圖割算法作為廣泛使用的圖像分割方法,它通過額外增加控制點的策略將圖像中每個像素劃分為前景與背景兩個子集中,達到分割的效果。本文采用一種改進的參數(shù)核圖割的方法來分割眼底圖像,核圖割算法通過交替固定圖割方法中能量函數(shù)中一個參數(shù),優(yōu)化另一個參數(shù)的雙步迭代策略來進行求解。本文根據(jù)光學(xué)相干斷層掃描眼底圖像的特點,引入峰值信噪比來動態(tài)調(diào)整圖割方法能量函數(shù)的平滑項參數(shù),以此對不同質(zhì)量的眼底圖像區(qū)別處理。實驗表明,本文提出的方法能夠較好的完成眼底OCT體數(shù)據(jù)視網(wǎng)膜各層的分割。
【關(guān)鍵詞】：計算機輔助診斷 光學(xué)相干斷層掃描技術(shù) 眼底圖像 視網(wǎng)膜層 參數(shù)核圖割
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：R770.4;TP391.41
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-16
• 1.1 研究背景與意義9-10
• 1.2 醫(yī)學(xué)圖像分割技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展10-14
• 1.2.1 醫(yī)學(xué)圖像分割的分類與方法10-13
• 1.2.2 醫(yī)學(xué)圖像分割技術(shù)的發(fā)展13-14
• 1.3 本文的研究內(nèi)容和組織結(jié)構(gòu)14-16
• 第2章 光學(xué)相干斷層掃描與眼底圖像技術(shù)介紹16-22
• 2.1 光學(xué)相干斷層掃描與成像技術(shù)16-18
• 2.1.1 光學(xué)相干斷層掃描技術(shù)原理16-17
• 2.1.2 光學(xué)相干斷層掃描成像的特點與優(yōu)勢17-18
• 2.2 眼底生理結(jié)構(gòu)及眼底圖像簡介18-21
• 2.2.1 視網(wǎng)膜層次結(jié)構(gòu)18-19
• 2.2.2 現(xiàn)有眼底成像技術(shù)對比19-21
• 2.3 本章總結(jié)21-22
• 第3章 醫(yī)學(xué)圖像分割相關(guān)技術(shù)對比22-36
• 3.1 OCT實驗數(shù)據(jù)介紹22-23
• 3.2 醫(yī)學(xué)圖像預(yù)處理方法23-30
• 3.2.1 圖像增強23-26
• 3.2.2 圖像平滑處理26-28
• 3.2.3 Haar小波28-30
• 3.3 醫(yī)學(xué)圖像分割方法30-36
• 3.3.1 主動輪廓模型30-31
• 3.3.2 Canny邊緣檢測31-32
• 3.3.3 歸一化割32-34
• 3.3.4 水平集分割算法34-36
• 第4章 眼底圖像層分割解決方案36-46
• 4.1 眼底圖像的預(yù)處理36-38
• 4.2 傳統(tǒng)圖割方法38-40
• 4.3 參數(shù)核圖割方法40-44
• 4.4 實驗結(jié)果與分析44-46
• 第5章 總結(jié)與展望46-48
• 5.1 本文工作總結(jié)46-47
• 5.2 未來展望47-48
• 參考文獻48-51
• 作者簡介51-52
• 致謝52

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