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1、第30卷第1期計算機學(xué)報Vol.30No.12007年1月CHINESEJOURNALOFCOMPUTERSJan.2007一種新的心臟核磁共振圖像分割方法王元全賈云得(北京理工大學(xué)計算機科學(xué)技術(shù)學(xué)院北京100081)摘要心臟核磁共振圖像分割一直是醫(yī)學(xué)影像分析領(lǐng)域的研究熱點和難點,文中提出了一種基于梯度矢量流Snake模型的左心室分割方法.作為對梯度矢量流(GVF)的改進,提出了退化最小曲面梯度矢量流(dmsGVF).該模型對弱邊界泄漏有更好的魯棒性;挖掘了左心室的形狀特點,采用相應(yīng)的形狀約束,克服了由于圖像灰度不均而導(dǎo)致的局部極小,也大大減弱了分割結(jié)果對初始輪廓的依賴;對于左室壁外膜的分割,
2、挖掘了左室壁內(nèi)、外膜的位置關(guān)系,通過重新組合梯度分量來構(gòu)造新的外力場.這種外力場能夠克服原始梯度矢量流的不足,使得室壁外膜邊緣很弱時也能得到保持,以左室壁內(nèi)膜分割結(jié)果作為初始化能夠自動地分割出左室壁外膜.實驗結(jié)果表明,該方法能高效準(zhǔn)確地同時分割左室壁內(nèi)、外膜.關(guān)鍵詞Snake模型;退化最小曲面梯度矢量流;左心室;圖像分割;形狀約束中圖法分類號TP391ANovelApproachforSegmentationofCardiacMagneticResonanceImagesWANGYuan2QuanJIAYun2De(SchoolofComputerScience,BeijingInstitut
3、eofTechnology,Beijing100081)AbstractSegmentationofcardiacmagneticresonanceimagesisahottopicinthecommunityofmedicalimagesanalysisandremainsoneoftheopenproblems.Inthisstudy,theauthorsaddressthisissuebasedongradientvectorflowsnakemodelandmakethreecontributions:firstly,thedegeneratedminimalsurfaceGVFisp
4、roposedasanimprovementongradientvectorflow,thisnewflowoutperformstheoriginaloneconcerningweakboundaryleaking;secondly,theshapeoftheleftventricleistakenintoaccountandashapebasedenergyforthesnakemodelisadopted,withthisenergy,thesnakecontourcanconquertheunexpectedlocalminimumstemmingfromimageinhomogene
5、ityandthefinalresultscoulddependmuchlessontheinitialcontour.Inordertosegmenttheepicardium,thegradientvectorcomponentsarereconfiguredtogeneratetheex2ternalforcefield.ThisnewexternalforcecanovercomethedemeritsoftheoriginalGVFforceandmaintaintheepicardiumboundariesevenifthecontrastbetweenthemyocardiuma
6、ndneigh2bororgansisverylow,takingtheendocardiumcontourasinitialization,thesnakeisreactivatedtolocatetheepicardiumaccurately.Theproposedstrategyisvalidatedonalargeamountofcardi2acmagneticresonanceimages.Keywordssnakemodel;degeneratedminimalsurfacegradientvectorflow;leftventricle;imagesegmentation;sha
7、peconstraint收稿日期:2005210225;修改稿收到日期:2006204224.本課題得到國家自然科學(xué)基金(60543007)資助.王元全,男,1973年生,博士,研究興趣為醫(yī)學(xué)圖像分析、計算機視覺.E2mail:yqwang@bit.edu.cn.賈云得,男,1962年生,博士,教授,博士生導(dǎo)師,主要研究領(lǐng)域為人工智能、計算機視覺、媒體計算、醫(yī)學(xué)圖像分析.130計算機學(xué)報2007年
