基于核磁共振图像的脑肿瘤分割方法研究

利用脑肿瘤核磁共振(Magnetic resonance,MR)图像提供的关于肿瘤和脑组织的形状、大小与定位等信息准确地分割出脑肿瘤区域,对监测脑肿瘤患者的肿瘤生长或缩小、制定手术或放化疗计划都起着重要的作用.探讨了脑肿瘤MR图像分割的背景与意义,整理了脑肿瘤分割方法中常用的评估指标以及实验数据库的发展过程.基于脑肿瘤...     

基于Tamura纹理特征提取和SVM的多模态脑肿瘤MR图像分割

在Tamura纹理特征和支持向量机(SVM)算法基础上提出一种多模态脑肿瘤图像分割算法.将4种模态下的多序列核磁共振图像(MRI)的局部灰度特征与Tamura纹理度量相结合,尽可能提取足够多的图像信息;在SVM模型中输入已知样本并进行训练;用训练好的SVM模型处理其他脑肿瘤图像.实验通过对20例患者的图像进行展开,从实验数据来看,提出的方法可以精准有效地分割出脑肿瘤区域,得到脑肿瘤的边界,并且对脑肿瘤图像的差异性表现出较强的自适应能力.     

基于细胞自动机的脑部磁共振成像脑肿瘤分割方法

提出一种基于细胞自动机的脑肿瘤分割方法。首先通过人工交互输入一条线,使用细胞自动机模型对脑肿瘤图像进行分割,得到肿瘤图像的标号图,然后使用活动轮廓模型对标号图进行优化处理,除去非肿瘤像素点的干扰,得到更平滑的脑肿瘤轮廓。使用该方法在对比增强T1加权MRI脑肿瘤图像进行分割实验。实验结果表明,此方法能够很好地解决脑肿瘤分割过程中容易出现的不完全分割问题,分割准确率(Dice相似系数)可达到(94.07±1.58)%。     

基于细胞自动机的MRI脑肿瘤分割方法

提出一种基于细胞自动机的脑肿瘤分割方法.首先通过人工交互输入一条线,使用细胞自动机模型对脑肿瘤图像进行分割,得到肿瘤图像的标号图,然后使用活动轮廓模型对标号图进行优化处理,除去非肿瘤像素点的干扰,得到更平滑的脑肿瘤轮廓.使用该方法在对比增强T1加权MRI脑肿瘤图像进行分割实验.实验结果表明,此方法能够很好地解决脑肿瘤分割过程中容易出现的不完全分割问题,分割准确率(Dice相似系数)可达到(94.07±1.58)％.     

基于多核协同表示分类的脑肿瘤分割算法

为了从脑核磁共振(MR)图像中分割出脑肿瘤区域,为疾病诊断和手术导航提供参考,该文在核方法框架下提出一种基于多核协同表示分类的脑肿瘤分割算法。首先对脑肿瘤图像进行多尺度超像素分割,并构造基于超像素区域的空间特征,在多核框架中利用多核协同表示分类方法,将原始光谱信息与所提取的多尺度空间特征融合并应用于脑肿瘤图像的分类,最后结合临床特征实现了脑肿瘤区域的分割。在MICCAI BraTS 2012和2013数据集上的测试结果表明,与现有脑肿瘤分割算法相比,该文方法能够更好地提取脑肿瘤区域,并具有较好的分割精度。     

一种高效检测MRI脑肿瘤图像边缘的方法

以哈佛大学医学院开发的脑肿瘤医学图像数据库为背景,提出一种自动多阈值、中值滤波和sobel边缘检测相结合的方法(T_Sobel算法).实验表明该方法对MRI脑肿瘤图像具有很好的鲁棒性.     

基于多模态3D-CNNs特征提取的MRI脑肿瘤分割方法

针对目前MRI脑肿瘤分割中的无监督特征提取方法无法适应脑肿瘤图像的差异性,提出一种基于多模态3D卷积神经网络(CNNs)特征提取的MRI脑肿瘤分割方法。将2D的多模态MRI图像组合成3D原始特征,通过3D-CNNs提取特征,更有利于提取各模态之间的差异信息,去除各模态之间的冗余干扰信息,同时缩小原始特征邻域大小,以适应同一病人不同图像层肿瘤大小的差异变化,进一步提高MRI脑肿瘤的分割精度。实验结果证明,能适应不同病人各模态之间的差异性和多变性,以提高脑肿瘤的分割精度。     

基于形态学滤波的标记分水岭脑肿瘤图像分割

针对MRI(magnetic resonance imaging)脑肿瘤图像受噪声、磁场和容积效应等影响难以准确分割的问题,提出了一种基于形态学滤波的标记分水岭分割方法.首先对脑肿瘤图像进行形态学梯度预处理;其次,梯度图像进行开闭重建滤波,既保留脑肿瘤梯度图像的轮廓信息,又去除噪声和局部极小区域;再次,采用扩展的极值变换和强制最小技术得到内部和外部标记符,利用这些标记符修正梯度幅度图像;最后,对叠加标记后的梯度图像进行分水岭变换.利用Matlab对类圆形、三角形等不同亮度与形状特点的3幅临床MRI脑肿瘤图像进行分割仿真测试,实验结果表明,该算法有良好的分割精度和速度.     

一种提取MRI图像感兴趣区域的分割方法

以国际标准脑肿瘤MRI图像库为背景进行分割实验,提出一种结合模糊C均值聚类、区域生长和数学形态学的FCM_Region分割方法对MRI脑肿瘤感兴趣区域进行提取.先利用模糊C均值聚类算法对原图进行聚类粗分割,对分割的结果采用形态学双结构算子和区域生长法去除颅骨等非脑组织来获取脑部组织,并平滑图像,最后采用比对法获得肿瘤感兴趣区域.实验结果证明了该方法对MRI脑肿瘤图像分割的有效性.     

基于SLIC和马氏距离混合核函数聚类的脑肿瘤图像分割算法

针对脑核磁共振图像边界不清晰、灰度不均匀和无法准确进行图像分割的问题,提出了一种基于简单线性迭代聚类(SLIC)和马氏距离混合核函数聚类的脑肿瘤图像分割方法.首先,采用各向异性滤波去除脑肿瘤MRI图像中的噪声,并运用SLIC算法对图像进行预分割;其次,对预分割图像使用粒子群算法初始化聚类中心;最后,将传统核模糊C均值聚...     

基于空间像素强度的脑瘤图像检索方法

针对脑瘤图像提出一种基于内容的检索方法. 首先采用图像膨胀算法增强脑瘤图像的感兴趣区域(ROI); 然后基于点的空间像素强度的特征提取方法, 描述脑瘤图像增强后的ROI局部特征; 最后引入聚合特征算法提高图像特征的辨别能力和压缩能力. 实验对比3种脑瘤图象检索方法的结果表明, 该算法可得到较高的检索精确度, 可实现高效、 准确的脑瘤图像检索.     

基于Talairach坐标系统的脑图谱配准算法的实现

介绍了Talairach Daemon数据库脑图谱,Talairach坐标系统及脑图谱和病人图像的快速配准算法.本研究是在Talairach坐标系统下,MRI图像和标准脑图谱通过逐个空间线性变换的方法进行配准实现及应用.通过临床应用,这是一种快速的可行性方法,能方便医生对脑部疾病进行更安全的诊断.     

基于改进BET的MRI脑组织自动提取算法

提出一种基于改进BET(brain extraction tool)的MRI脑组织自动提取算法.首先，该算法结合图像梯度信息能够估计出更为准确的脑重心(center of gravity，COG)；其次，该算法构建了新的脑表面形变力，在垂直于脑表面切线的扩张力中引入了边缘力，该力很好地抑制了脑组织的边界泄漏和过度分割问题.使用本文方法对MRI脑影像进行了自动脑组织提取，实验结果表明，本文算法能够自动获得更加准确的脑组织提取结果，特别是在脑组织边缘处，本文算法与BET算法相比，提取结果更准确.     

基于CSA和MCMC方法融合HMRF的脑部MRI自动分割研究

针对脑部磁共振(MR)图像分割问题,提出了一种基于克隆选择算法(CSA)和隐马尔可夫随机场(HMRF)的融合方法。首先,采用马尔可夫链蒙特卡尔(MCMC)算法对类标签进行估计,进行体素分类;然后,对分割结果进行偏场校正;最后,利用CSA的统计学进行HMRF模型参数估计,并利用迭代优化算法获得最终的分割结果。由于MCMC和CSA都是全局优化技术,所以HMRF-CSA算法能够克服传统HMRF方法的局部收敛以及较低分割精度的缺点。在仿真脑部MR图像集BrainWeb上的实验结果表明,对于主要脑部结构,本文算法的分割精度高于其他几种算法,且对图像伪影具有鲁棒性。     

粒子群优化算法在脑部肿瘤图像分割中的应用

粒子群优化算法能选择适当的适应度函数,使每组粒子群根据相应的适应值搜索到最佳聚类中心,改善了FCM算法和K-means算法的不足,具有适应性强,实时性好,受噪声影响小等特点。本文将其应用于脑部肿瘤图像的分割,结果表明,粒子群聚类算法是一种很有潜力的图像分割方法。     

A new algorithm of brain volume contours segmentation

This paper explores brain CT slices segmentation technique and some related problems, including contours segmentation algorithms, edge detector, algorithm evaluation and experimental results. This article describes a method for contour-based segmentation of anatomical structures in 3D medical data sets. With this method, the user manually traces one or more 2D contours of an anatomical structure of interest on parallel planes arbitrarily cutting the data set. The experimental results showes the segmentation based on 3D brain volume and 2D CT slices. The main creative contributions in this paper are: (1) contours segmentation algorithm; (2) edge detector; (3) algorithm evaluation.     

一种改进的分水岭人脑MR图像分割方法

针对传统分水岭算法分割图像后存在的细节不准确问题,提出了一种改进的分水岭算法.此算法将传统分水岭算法和概率相结合,通过有序队列来实现边界的计算,从而得到分水岭.实验证明,这种算法得到的结果更加准确,对人脑MR图像病灶区的分割非常重要.     

基于混合神经网络的脑部MRI图像语义分割算法

针对传统医学图像对缺乏标注的数据进行自动分割时存在分割精度不高、边缘模糊等问题,提出了一种利用混合神经网络对脑部核磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)的图像进行语义分割的算法。利用仿射网络对脑部MRI图像进行线性几何变换,基于卷积神经网络进行3D医学图像仿射变换,加入稠密模块减轻梯度消失和加强特征传递问题; 通过空间转换网络对脑部MRI进行空间转换,基于图谱的分割法获得脑部图像的分割结果。采用MICCAI的公共数据集BraTs2019进行实验验证,结果表明,算法可由脑部肿瘤MRI图像获得较好的分割精度和分割效率,为脑部MRI图像语义分割的研究提供一种新的实验方案。     

人工神经网络算法研究及应用

神经网络（NN）是从机理上模拟人脑的信息处理和思维决策过程的一种新兴控制方式，它的出现为一些难以解决的问题提供了一种新思路，然而神经网络目前还面临一些问题，本文在对神经网络进行深入研究的基础上，提出现有算法的一些改进方案，并将其应用于SSL协议及其算法的改进中。