基于模糊聚类算法的医学图像分割技术研究

基于模糊聚类算法的医学图像分割技术研究

作者:师大云端图书馆 时间:2015-08-05 分类:期刊论文 喜欢:3926
师大云端图书馆

【摘要】图像分割技术是计算机视觉、图像理解等领域中最重要的研究课题之一,也是医学图像处理的核心内容和主要课题。医学图像分割是指根据图像中像素的相关特征,将图像分割为互不相交的不同组织或器官。基于医学图像分割技术,可以提取医学图像中感觉兴趣的器官/组织,对病变组织等进行定性和定量分析。同时,医学图像分割又是三维重建等影像处理的基础,分割的效果直接影响到三维模型重建的精确性。因此,研究医学图像分割技术具有非常重要的现实意义和实用价值。由于医学图像自身的复杂性,医学图像分割技术已经成为制约医学图像处理进一步应用和发展的瓶颈。考虑到医学图像中的强度不一致、部分容积效应和噪声等现象,本文拟对基于模糊聚类算法的医学图像分割技术进行研究。与其他分割方法相比,模糊聚类算法是一种典型的“软分割”方法,它允许像素以不同的隶属度同时隶属于不同的组织和器官,可以有效地解决医学图像中的部分容积效应现象。基于模糊聚类算法对医学图像进行分割时,可以从原图像中保留尽可能多的信息,因而可以获得较好的分割效果。然而,传统的模糊聚类算法由于没有考虑像素的邻域信息,对医学图像中的噪声、伪影等非常敏感,分割效果不是很理想。同时,算法在运行效率上也较为低下,无法满足医学图像处理的实时要求。针对这两个问题,在现有的改进模糊聚类算法的基础上本文重点进行了以下研究工作:(1)针对FCM算法效率低下的问题,本文从聚类中心计算的角度进行了分析,认为算法效率低下的一个重要原因在于聚类中心的计算需要涉及图像中的所有像素。基于此,本文提出了基于分层技术的图像分割技术,假设聚类中心仅由相应聚类内的像素强度值决定,与隶属于其他聚类的像素无关。算法首先基于阈值分割技术将医学图像粗略地分割为不同的组织/器官,然后基于模糊聚类算法对初略分割的图像进行修正,从而可以提高分割算法的运行效率。(2)研究了医学图像分割的实时分割技术。针对FCM算法效率低下以及相关改进算法分割效果不理想的问题,本文首先对现有的分割算法进行深入分析,认为运行效率低下的原因是算法没有充分挖掘图像中隐藏的信息。基于相关分析,提出了基于直方图的FCM算法。算法利用峰值检测技术将医学图像的直方图分割为不同的区间,并假设聚类中心取决于相应的区间,与其他区间无关。利用获得的区间在图像的直方图上基于模糊聚类算法对图像进行分割可以进一步提高算法的运行效率。一般情况下可以在0.1秒内完成医学图像的分割,满足医学图像分割的实时性要求。(3)对基于邻域信息的图像分割技术进行研究。FCM的改进算法FCMS算法在进行图像分割时,采用常数α作为邻域像素对中心像素的影响因子,这样处理可以抑制噪声的影响,然而在对不含噪声的图像进行分割时,目标的边缘部分存在模糊现象。针对该问题,本文在研究过程中基于像素的空间信息和灰度信息提出了像素的相关性模型,并基于像素的相关性对FCMS算法进行了改进。在设计的算法中,用像素之间的相关性作为邻域像素对中心像素的影响因子,这样可以从很大程度上提高算法的分割效果,消除目标对象的模糊现象。
【作者】张小峰;
【导师】张彩明;
【作者基本信息】山东大学,计算机应用技术,2014,博士
【关键词】医学图像分割;模糊聚类算法;部分容积效应;像素相关性;

【参考文献】
[1]石捷.CPI与其子成分波动相关关系分析[D].内蒙古大学,政治经济学,2014,硕士.
[2]陈曦.我国个人储蓄养老保险法律制度研究[D].长春工业大学,民商法学,2013,硕士.
[3]刘龙飞.基于PXI总线的温度检测系统的设计与实现[D].中北大学,测试计量技术及仪器,2013,硕士.
[4]唐和孝.雌激素和胰岛素样生长因子1协同促进小鼠肺腺癌进展的实验研究[D].华中科技大学,外科学,2013,硕士.
[5]赵华杰.川牛膝资源调查及品质评价研究[D].泸州医学院,中药学,2012,硕士.
[6]李彦强.新中国连环画出版研究[D].北京印刷学院,传播学,2013,硕士.
[7]詹雪莹.低维ZnO纳米材料的合成及其器件研究[D].华中科技大学,2013.
[8]李英杰.软弱深埋隧道围岩结构特性及支护荷载确定方法研究[D].北京交通大学,2012.
[9]马燕坤.美国在华汉语强化项目中的目的语环境利用研究[D].北京外国语大学,汉语国际教育,2014,硕士.
[10]丁戍辰.欠驱动可变形桁架机构控制方法研究[D].哈尔滨工业大学,控制科学与工程,2013,硕士.
[11]余墅幸.浙江省沿海风暴潮位对台风浪的影响研究[D].浙江大学,环境科学,2012,硕士.
[12]郑亚东.猪带绦虫45W基因家族的克隆及A_3与B_2的表达和结构预测[D].甘肃农业大学,预防兽医学,2003,硕士.
[13]张骐遥.基于网络解析的风电接入规划方法研究[D].哈尔滨工业大学,电气工程,2014,硕士.
[14]李英灏,张国宏.在SDH上传送IP协议[J].邮电商情.1999(12)
[15]孙国跃.基于GIS的响水县耕地地力评价及响水县耕地地力变化趋势与应用[D].南京农业大学,农业资源利用,2011,硕士.
[16]金剑.中日工伤保险制度比较研究[D].首都经济贸易大学,社会保障,2013,硕士.
[17]袁伟.含多孔或夹杂电致伸缩材料二维问题研究[D].南京航空航天大学,工程力学,2013,硕士.
[18]王翠.翻译美学视角下的宋词翻译[D].南昌航空大学,外国语言学及应用语言学,2012,硕士.
[19]王亚飞.航空难加工材料螺旋铣孔专用刀具研究[D].浙江大学,2014.
[20]张仕钧.天线电池用MIM隧道二极管的制备及表征[D].浙江大学,材料科学与工程,2013,硕士.
[21]熊雪梅.Incone1690合金管在常压去离子水介质中切向微动磨损研究[D].西南交通大学,机械工程,2014,硕士.
[22]吕洪良.保健品的顾客信任前因和结果分析[D].浙江大学,2006.
[23]姜俊杰.波浪作用下开孔沉箱垂直方向受力的试验研究[D].大连理工大学,港口、海岸及近海工程,2004,硕士.
[24]胡义涛.矿用多路输出本质安全型两级变换器研究[D].中国矿业大学,电力系统及其自动化,2014,硕士.
[25]吴贵达.基于Internet的动态网络资源管理——网络故障监控与性能趋势分析[D].西北工业大学,计算机软件与理论,2004,硕士.
[26]吴冠男.风电场群电压特性及动态无功补偿协调控制研究[D].沈阳工业大学,电气工程,2013,硕士.
[27]唐学军.音圈电机驱动的高带宽纳米级物镜定位系统[D].哈尔滨工业大学,仪器科学与技术,2013,硕士.
[28]王静.国际领土争端中的证据问题研究[D].西北大学,国际法学,2014,硕士.
[29]纪增浩.分数阶系统的状态估计及其最优控制问题研究[D].北京化工大学,控制科学与工程,2013,硕士.
[30]王玥.高职高专英语课堂导入方法比对研究[D].华中师范大学,外国语言学及应用语言学,2013,硕士.
[31]王文霞.含吡唑配体Cu(Ⅰ)化合物的合成[D].苏州大学,无机化学,2013,硕士.
[32]韩囡.《太平御览》引《诗》考论[D].南京师范大学,中国古典文献学,2012,硕士.
[33]王雨霏.Pd(Ⅱ)催化氧气氧化的Wacker型氧化反应研究[D].西北大学,有机化学,2014,硕士.
[34]李佩佩.聚合物修饰的石墨烯非线性光学功能材料的设计和制备[D].华东理工大学,2011.
[35]张姝娜.新世纪以来草原题材电视纪录片审美特征及文化意蕴[D].内蒙古大学,艺术学,2014,硕士.
[36]朱茉.基于变压器无功优化系统的通信规约转换器的设计与实现[D].东北大学,通信与信息系统,2009,硕士.
[37]高井望.PFC边坡模型构建问题研究[D].吉林大学,岩土工程,2014,硕士.
[38]姜芸.企业社会责任履行对财务业绩影响[D].江西财经大学,会计学,2013,硕士.
[39]吴壤.句子水平上颜色信息和形状信息的整合加工机制[D].河北师范大学,基础心理学,2013,硕士.
[40]李纪翔.漳州近代骑楼立面研究[D].华侨大学,建筑历史与理论,2014,硕士.
[41]辛祉润.社会工作介入农村肢体残疾人帮扶服务的个案研究[D].吉林农业大学,社会工作(专业学位),2014,硕士.
[42]朱惜勤.基于心理健康研究的动车组司机安全管理[D].北京交通大学,2014.
[43]林敬木.腹板开孔轻钢龙骨围护墙体抗弯与抗冲击性能研究[D].哈尔滨工业大学,结构工程,2014,硕士.
[44]刘毅,赵军.一类不确定切换模糊组合系统的分散鲁棒镇定[J].控制与决策,2010,02:259-262+268.
[45]陶菊良.五年一贯制高职数学中“学案导学”教学模式的探索研究[D].苏州大学,教育(专业学位),2012,硕士.
[46]刘霞.交通运输业改征增值税问题研究[D].北京交通大学,2012.
[47]许罡,朱卫东,张子余.财政分权、企业寻租与地方政府补助——来自中国资本市场的经验证据[J].财经研究,2012,12:120-127.
[48]张萌.经济转型背景下甘肃省高新技术企业成长模式研究[D].湖南科技大学,应用经济学,2013,硕士.
[49]彭瑶.金融消费者替代性纠纷解决机制研究[D].华中师范大学,民商法学,2013,硕士.
[50]朱雅丽,季晨阳,乐佳清,吴俊俊,王楠,富浩轩,吴涛.酒精与肝脏脂质代谢[J].生命科学,2014,08:840-845.

相关推荐
更多