基于CT图像的肺实质分割

在肺部计算机断层扫描图像的肺实质分割中,针对固定阈值法分割图像不稳定的问题,提出最佳阈值法对图像进行二值化,分割出肺实质区域,剔除肺纵膈区域及衣物等背景。与固定阈值法相比,该方法有较高的稳定性。针对由病变造成的肺部大面积坏死所引起的左右肺分开判断错误的问题补充了判断准则,直接给出结论。实验表明,该方法对肺实质分割具有较高的鲁棒性。     

图像分割方法及其应用研究

本文主要介绍了图像分割的一种常用方法——基于阈值的图像分割方法及其存在的问题和最新进展,同时介绍了以肺CT图为例应用迭代法分割出肺实质,最后指出了图像分割技术的应用现状及发展趋势。     

基于CT图像的肺实质细分割综合方法

肺实质的分割是肺结节检测和诊断的基础,是肺部疾病计算机辅助诊断的关键步骤之一。针对肺部计算机断层扫描（computer tomography,CT)图像,采用最佳阈值法进行初步分割,去除背景,用结合上下文分析的区域生长法去掉气管、支气管,对左右肺连结的情况进行像素分析,分开左右肺,对提取出来的肺区用滚球法进行修复,得到肺实质图像。去除气管和分割左右肺的算法是针对肺部CT图像的特征提出的,具有简单高效的特点。实验表明,该综合方法的准确性和可靠性较高,有较好的应用前景。     

结合显著性和Graph cuts的肺区域图像分割

针对肺部CT图像灰度分布不均匀、各组织结构复杂导致难以准确地分割提取出肺区域的问题,提出了一种结合图像显著性和Graph cuts的肺区域自动分割方法.对10位病例的CT图像序列进行测试,结果表明:该方法可以自动完成肺区域分割,具有较高精度,且耗时较少.     

基于三维区域增长和灰度积分投影法的肺实质分割

为了提高肺结节计算机辅助检测、辅助诊断的准确性,研究精确分割肺实质方法。首先,采用Otsu法实现阈值法粗分割;其次,设计三维区域增长方法有效去除粘连在肺实质上的主气管和支气管树;再次,采用灰度积分投影法以及行扫描方法对左右肺粘连的情况进行判别和处理,实现左右肺分离;最后,用滚球法修复肺区边界,实现肺实质分割。该方法有效解决了肺实质分割中粘连肺实质的气管、支气管树去除问题,高密度的肺部组织易丢失、粘连肺壁的肺结节容易被遗漏等问题。通过对多组LIDC-IDRI肺部图像数据集的实验表明,该方法能够精确高效地实现对于肺实质分割。     

基于连续最大流的三维肺实质快速分割算法

肺结节是肺癌的表征形式,形状结构多样且易与正常组织产生粘连,使分割存在困难.提出了一种基于空间约束的三维肺实质分割算法,实现对肺实质组织的分割及目标区域的获取.首先使用SLIC方法将二维CT序列图像构建成超像素图像矩阵,并对矩阵进行稀疏化处理,降低矩阵维度.然后连接相邻切片间的超像素构造肺实质组织的三维结构.最后采用连续最大流方法对构造的三维肺部结构进行分割.实验结果表明,所提算法能够快速准确地分割三维肺实质组织,对不同类型肺结节的分割均取得较好结果,具有一定的临床应用价值.     

CT图像中肺结节毛刺特征的计算机量化方法

根据CT图像中肺结节毛刺的生长特点,提出了一种CT图像的肺结节毛刺特征计算机量化分级方法.该方法首先利用动态规划算法对感兴趣的CT图像区域进行肺结节分割,然后在分割的结节边界基础上,通过分析边界附近区域梯度方向的规律性,提取边界法线-梯度正交指数作为结节毛刺特征的量化指标,在此基础上对肺结节毛刺特征进行量化分级.实验结果表明:该指数能够准确地量化肺结节的毛刺特征,对区分无毛刺、短毛刺及长毛刺结节具有较高的分辨率.     

基于随机游走算法的CT图像肺肿瘤分割

针对CT图像肺肿瘤分割中复杂大肿瘤分割的准确性和自适应问题,提出了一种基于随机游走算法的分割方法.首先,根据图像灰度信息提取肺实质;针对大肿瘤与周围肺组织粘连的复杂情况,先提取有凹陷的肺实质,再根据肺实质先验轮廓,用曲线段形变模型修补肺实质的凹陷边界.然后,用区域生长法自动确定目标种子点和背景种子点;对于大血管与肿瘤粘连的情况,需要少量交互修改个别背景种子点.最后,用随机游走算法完成大肿瘤的分割.实验结果表明,该方法的准确性高,分割结果能够满足临床治疗效果分析和病理学研究的要求.     

基于形状分析的肺部疑似粘连肿瘤检测

肺部疑似粘连肿瘤的自动检测是肺区分割的关键步骤。提出一种利用肺区轮廓的形状特征及序列图像的相似性检测粘连肿瘤的方法。首先在CT序列中的每幅图像上定位肺区轮廓。然后分析轮廓形状,检测出包含肿瘤的CT图像。最后,用CT序列中与之相邻的正常图像轮廓来近似肿瘤侵占之前肺区轮廓。比较侵占前后的轮廓线形状差异检测出肿瘤区域,区域生长定位肿瘤。实验结果表明该方法能够有效的实现肿瘤自动检测和分割。     

一种基于CT图像的肺实质分割方法

在肺部疾病的计算机辅助诊断(CAD)时,肺实质的正确分割尤为重要.为了减少检测区域,节省运算时间,提高准确率,需要预先提取肺组织.提出了一种改进的最大类间方差法(OTSU)结合形态学运算的肺实质分割方法.首先对原始CT图像做滤波去噪、图像增强的预处理,自适应阈值二值化图像;然后连通区域标记获取轮廓,利用基于OTSU的改进算法去除气管、肺液等干扰,分离肺实质与背景,对左右肺叶粘连的情况采用行列扫描、区域彩色标记并将其有效分离;最后采用一系列的形态学运算对提取出来的肺实质弥合修补.从公开数据库LIDC中选取830张CT图像,用该方法可完整分割肺实质,平均准确率为97.56%,平均召回率可达99.29%,Dice相似系数为98.42%.     

采用改进Snake模型的胸片肺野自动分割方法

为了解决传统Snake模型应用于X光胸片肺野分割时,对人工初始化轮廓的选择敏感、对凹陷区域分割不准确等问题,提出一种基于自动初始化Snake模型的X光胸片肺野自动分割方法.该方法首先通过Otsu法对原始图像进行二值化,得到包含肺野、背景区域的二值图像,并经过图像取反和连通域处理,运用形态学方法,得到只含有肺野区域的二值图像;然后,通过边界提取,完成对Snake模型轮廓的自动初始化;最后通过Snake模型的演化,得到分割结果.实验结果表明:该方法能摆脱Snake模型对人工初始化轮廓的依赖,提高分割的鲁棒性,同时对凹陷区域的分割更准确,具有更好的分割效果.     

基于胸部CT图像的肺部自动分割

肺区自动分割是肺部肿瘤计算机辅助诊断系统的关键之一。文章采用多阈值和区域生长方法,先去掉背景,再去掉气管／支气管,最后对提取出来的肺区使用滚球的方法进行修补。该方法速度快、人工干预少、准确。     

基于CV模型与改进ME模型的肺癌检测算法

针对CT影像中恶性肺结节病灶难以自动检测的问题,提出了一种基于CV模型与改进ME模型分割区域之间的面积差异的肺部CT影像癌症检测算法.该方法利用在肺部CT影像中结节边界的模糊程度是判断恶性肺结节的最重要指标这一特性,首先通过CV模型和改进ME模型两种交互式目标分割算法分别对肺部CT影像分割,因这两种分割方法收缩效果不同,故得到两种不同的结节区域,再计算这两种区域之间的面积差异得到该区域的模糊程度,最后计算得到模糊程度比较阈值,以此判断是否存在癌症.实验结果表明,该算法对于肺部CT影像中的癌症检测具有较高的准确率.     

基于三维曲面重建的CT图像肺边界缺陷修复

针对CT图像的肺实质分割中由边界粘连型肿瘤造成的肺边界缺陷修复问题,提出了一种基于三维曲面重建的修复方法.对肺实质边界曲率变化较大处的缺陷,二维图像上无法获得足够多的特征对肺实质边界进行修复.本文方法首先使用质心灰度法改进了三维区域生长算法,提取肺实质进行三维重建.再使用阈值法提取分布在缺陷周围的三维点云,对三维点云进...     

基于序列特性的胸部标记物自动分割

手术导航系统广泛使用外置标记物进行点配准,在配准过程中,需要选取图像中标记物的中心.为了实现标记物中心自动定位,基于肺穿刺手术导航系统设计了一种自动分割标记物算法.该算法先对胸部CT图像初分割得到疑似标记物;然后根据标记物在胸部图像中的序列特性,对疑似标记物进行筛选,得到正确标记物.实验结果表明,该方法与手动分割标记物的重合率达到95%以上,中心坐标误差小于0.22 mm.     

流形方法对边缘病变肺野分割的研究

为实现对高密度病变影响边缘肺野的正确分割,提出了利用相邻肺野形状的相似流形来对其进行分割的方法。首先,对胸腔CT影像中肺野形状的相似流形的形成以及用主成分分析(principal component analysis,PCA)约减肺野来构造光滑流形进行了研究。其次,通过构造流形所表达的肺野关系,采用流形插值来重构被影响肺野的形状。采用基于Harris特征的变形配准方法来降低重构区域的误差。最后,用该重构肺野形状掩模来对原胸腔CT影像进行分割得到真实的肺野区域。实验结果表明,采用样条流形插值重构肺野形状来完成对高密度影响肺野的分割是一种可行有效的方法。     

胸部高分辨率CT片中肺实质的自动分割

以早期弥漫性肺疾病的高分辨率CT图片为研究对象，针对图片本身的特点，提出了一种新的肺部全自动分割法。该方法结合了阈值技术和区域生长技术。它首先将待处理源图像二值化，并根据用Sobel算子抽取出的躯干边缘，得到纯粹的躯干部二值图像。在中值滤波去噪后，对其中黑白区域分别进行连通域标记，并将面积较小区域（如气管等）的像素值取反。最后再经形态滤波得到肺部精确的模板。该算法能自动支除气管/支气管对应的图像区域，并将对阈值选取的敏感性和所需的人机交互减小到最低限度。