基于图割和水平集的肾磁共振图像分割方法研究

【摘要】近年来,肾移植已成为终末期肾病病人的一种选择,其生存期及生存质量均高于透析治疗,使用MRI可以鉴别移植肾功能不全的各种非手术原因。由于邻近器官灰度级相似,部分容积效应和注射造影剂影响,肾磁共振图像的分割难度较大。不同MRI扫描仪生成为图像具有不同的图像特征,肾脏形状和位置的变化也使肾磁共振图像的识别和分割更加困难。本文阐述了肾磁共振图像分割的研究背景及研究意义,总结了近年来图割和水平集方法的国内外研究现状,概述了图像分割的相关基础理论知识。通过深入研究图割和水平集方法,给出一个结合图割和水平集的肾磁共振图像分割方法。利用改进的最小割／最大流算法对目标区域的非凹形边界进行预分割,得到该区域的近似真实边界轮廓。将全局项和相邻元素信息加入到水平集的能量函数中,以图割所得轮廓作为改进变分水平集模型的初始轮廓,利用水平集模型对目标区域的凹口处边界继续分割,经过水平集模型有限次的迭代,使轮廓线最终快速、精确地收敛到目标边界,实现目标的准确分割。实验结果表明,本文给出的方法可以有效分割灰度不均匀的图像,减少迭代次数和运行时间,并且具有较强的鲁棒性。本文提出的分割方法对分辨率不高、对比度低、灰度不均匀的肾磁共振图像有较好的分割效果。该方法能够帮助专家正确分析肿瘤的强化特征,并在肾癌的检出和定性分析方面起到重要作用。本文的研究结果为相关医院的肾癌研究提供理论依据。
【作者】高莹；
【导师】张维石；谢兄；
【作者基本信息】大连海事大学，计算机技术，2014，硕士
【关键词】图论；最小割/最大流；水平集；全局项；相邻元素信息；

【参考文献】
[1]郭红伟.连作对土壤性状和辣椒生育、生理代谢的影响[D].南京农业大学,蔬菜学,2011,硕士.
[2]祝闻宇.新时期我国社会主义核心价值体系建设面临的挑战与应对[D].新疆大学,科学社会主义与国际共产主义运动,2013,硕士.
[3]田佳兴.数字预涂型覆膜机控制系统设计及研究[D].杭州电子科技大学,机械电子工程,2014,硕士.
[4]胡恩荣.铁路电务站段安全风险管理研究[D].西南交通大学,交通运输工程,2013,硕士.
[5]张爽.用于铀酰离子富集的功能高分子微球及温敏聚合物研究[D].苏州大学,高分子化学与物理,2014,硕士.
[6]蒋革新.论中国人民银行金融监管[D].中国社会科学院研究生院,经济法学,2003,硕士.
[7]史忠贤.基于语义相似度的公共危机事件案例库检索方法研究[D].兰州大学,情报学,2013,硕士.
[8]杜李峰.齿轮接触疲劳试验中若干关键技术的研究[D].浙江大学,2008.
[9]陶秀杰.国内情报学跨学科研究知识图谱构建[D].东北师范大学,情报学,2012,硕士.
[10]刘若飞.论抽象危险犯的处罚范围[D].苏州大学,法律（专业学位）,2013,硕士.
[11]刘肖琛.知识产权诉讼中的证据保全研究[D].华东政法大学,知识产权,2012,硕士.
[12]伊卫国,卫金茂,王名扬.基于项目集加权的增量关联规则算法研究[J].计算机工程与应用,2004,34:192-194.
[13]程珮.明代皇权及其影响在陶瓷上的反映[D].中国社会科学院研究生院,文物与博物馆（专业学位）,2014,硕士.
[14]范春影.微萃取技术在药物分配系数及微量金属离子分析中的应用[D].郑州大学,无机化学,2013,硕士.
[15]郑伟坤.K集团世纪城项目营销策略研究[D].大连理工大学,工商管理（专业学位）,2012,硕士.
[16]唐全胜.2005～2009年湖南省十区县首次登记的毒品使用及涉毒刑事案件流行病学研究[D].中南大学,临床医学,2013,博士.
[17]刘婷玉.高中语文古典诗歌“言志”教学探究[D].东北师范大学,学科教学（专业学位）,2012,硕士.
[18]丁凯.车牌号识别系统的设计与实现[D].大连理工大学,软件工程（专业学位）,2012,硕士.
[19]李艳华,陈曦萌.石墨烯基银抗菌材料的制备方法及抗菌机理研究[J].聊城大学学报(自然科学版),2014,03:71-74.
[20]胡坤.口译活动中文化差异引起的交流障碍及应对策略分析[D].内蒙古大学,翻译,2014,硕士.
[21]孙勇.当代中学生政治信仰教育[D].湖南师范大学,思想政治教育,2013,硕士.
[22]黄伟煌,胡书举,许洪华.中点钳位型中压三电平风电变流器的损耗分析[J].电力系统自动化,2014,15:65-70.
[23]于楠.A公司基于价值链的预算管控研究[D].首都经济贸易大学,会计（专业学位）,2014,硕士.
[24]赵慧子.河南省高速公路服务区专业化经营管理研究[D].长安大学,交通运输规划与管理,2014,硕士.
[25]马海鸥.CRM与企业[J].信息系统工程,2002,Z1:14-15.
[26]黄鲁燕.T服装企业供应链风险的管理与控制研究[D].浙江工业大学,2013.
[27]雷丕锋.杉木人工林土壤碳贮量及形成机理的初步研究[D].中南林学院,生态学,2004,硕士.
[28]杨谋.石墨烯纳米带p-n结的电子输运特性[J].清远职业技术学院学报,2012,03:8-10.
[29]周寅庆.一位老科学家人格的叙事研究[D].华中师范大学,基础心理学,2014,硕士.
[30]李卫.气象因素对青岛市区居民脑血管病发病影响的研究[D].青岛大学,神经病学,2003,硕士.
[31]李蕾.湖北省人类活动与土壤侵蚀时空变化响应特征及分区预测[D].华中农业大学,资源环境信息工程,2014,硕士.
[32]韩娜娜.喀什维吾尔族传统花帽艺术研究[D].新疆师范大学,美术学,2013,硕士.
[33]郝晓明,郝生跃.企业动态能力形成和培育路径研究[J].中国科技论坛,2014,01:94-100.
[34]陈春华.甘肃肉牛M-calpain、CAST和H-FABP基因多态性及其与肉质性状的相关性分析[D].甘肃农业大学,动物遗传育种与繁殖,2013,硕士.
[35]李璐,欧国立.基于机会成本的铁路公益性运输收益损失计算方法[J].铁道经济研究,2014,06:37-39.
[36]万玉琨.基于DSP平台的摄像机标定技术研究[D].湖北工业大学,机械设计及理论,2013,硕士.
[37]马天民.锆英石矿的深度精选[J].有色金属(选矿部分).1993(04)
[38]袁华.确定河流水质参数的单纯形—混沌优化算法研究[D].长安大学,应用数学,2014,硕士.
[39]段晓峰.网站日志的数据挖掘[D].重庆大学,2003.
[40]何洋.超高分子量聚乙烯纤维/碳纤维混杂轻质复合材料结构件的研制[D].西北工业大学,材料学,2004,硕士.
[41]谢将剑,王毅,张军国.铁路接触网棘轮补偿器性能的在线监测[J].仪器仪表学报,2015,02:466-472.
[42]倪万茂.三氧化二砷诱导T淋巴细胞白血病细胞株细胞凋亡及其分子机制研究[D].浙江大学,内科学,2004,硕士.
[43]陈松乔,彭华石.中间件在税务数据集中中的应用[J].贵州工业大学学报(自然科学版),2004,03:63-66.
[44]陈滢.社会化媒体下的个人品牌传播研究[D].江西财经大学,传播学,2013,硕士.
[45]黄鹤,李德伟,席裕庚.基于多步控制策略的混合H_2/H_∞鲁棒预测控制器设计[J].自动化学报,2012,06:944-950.
[46]王彩红.含裂纹石墨烯/碳纳米管拉压性能的研究[D].华南理工大学,2014.
[47]郑南.支持无线网络传感器的超微型操作系统ZUOS研究与应用[D].浙江大学,计算机软件与理论,2004,硕士.
[48]苏怀智,戴会超,温志萍.基于粗集理论的大坝病因自适应挖掘和提炼技术研究[J].水力发电,2004,03:60-64.
[49]杨兴丽.泵站拦污栅拦污阻水研究[D].扬州大学,流体机械及工程,2012,硕士.
[50]刘奇.嵌入式接入网接口协议研究与设计[D].武汉理工大学,通信与信息系统,2004,硕士.