基于独立分量分析的hifu治疗区域确定方法研究

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1、硕士学位论文基于独立分量分析的HIFU治疗区域确定方法研究学科专业电子与通信工程学位类型□科学学位□√专业学位研究生姓名段先知导师姓名、职称丁亚军副教授论文编号S1502343湖南师范大学学位评定委员会办公室二零一五年五月分类号TN911密级学校代码10542学号201337110023基于独立分量分析的HIFU治疗区域确定方法研究MethodsofDeterminingtheHighIntensityFocusedUltrasoundTreatmentAreaBasedonIndependentComponentAnalysis研

2、究生姓名段先知指导教师姓名、职称丁亚军副教授学科专业电子与通信工程研究方向数字图像处理湖南师范大学学位评定委员会办公室二零一五年五月湖南师范大学学位论文原创性声明，，本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师的指导下独立进行研究工作所取得的成果，。除文中＆经注明引用的内容外本论文不含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中Ｌ乂明确方式标。明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担学位论文作者签名：为年月５日草湖南师范大学学位论文版权使用授权书本学

3、位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属湖南师范大学。同意学校保留并向園家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版。本人授权湖南师范大学可Ｌ义将本，允许论文被查阅和借阅学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可ＬＸ采用影。印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文本学位论文属于１、保密□，在年解密后适用本授权书。２、不保密／ｓ＂＂（请在Ｌ义上相应方框内打Ｖ）作者签名曰期：炎月３曰：私良ｉｋ＾导师签名：曰期：义＞１＾年＾月

4、＾曰ｔ摘要高强度聚焦超声技术（HIFU）是一种新型的肿瘤治疗技术。由于该技术在治疗肿瘤时具有无创、无副作用等特点而得到广泛应用。然而，该技术中一项关键的图像处理技术即治疗区域的确定是检查病灶、勾勒肿瘤轮廓的重要依据。本文主要是对高强度聚焦超声技术中治疗区域确定算法的研究。重点提出了改进型ICA算法与数学形态学结合的HIFU治疗区域确定方法和基于改进型ICA与小波结合的HIFU治疗区域确定方法。首先，改进型ICA算法与数学形态学结合的HIFU治疗区域确定方法从改进和优化快速ICA算法入手，把图像的特征分量看作是边缘图像分量与其它背

5、景图像分量的结合，把快速ICA对图像分量的提取，变为对图像边缘分量的提取。成功地提取到了图像的边缘分量，再通过数学形态学的方法对图像的边缘进行增强，从而实现图像的分割和治疗区域的确定。与传统的方法进行比较可知：该方法具有良好的图像分割性能，可以清楚地观察到治疗区域的轮廓，图像边缘的连通性较好，且保留了原图像的很多细节。表明该算法在确定HIFU治疗区域时效果较好。其次，基于改进型ICA与小波结合的HIFU治疗区域确定方法主要是针对受噪声污染的医学超声图像。该方法用改进型ICA对图像进行预处理，使图像的边缘更清晰，再利用小波分解确定去噪

6、效I果最好的分解层数，然后在该分解层数基础上通过改进型半-软阈值算法去噪和分割后，得到治疗区域的边缘。通过客观参数比较可知：该方法很好地抑制了噪声，信噪比得到了明显的提高，而且有很好的图像分割效果，清晰地勾勒出了治疗区域的轮廓。表明该算法既能确定治疗区域又能有效去噪。关键词：HIFU技术，独立分量分析，数学形态学，小波分解IIABSTRACTHighintensityfocusedultrasound(HIFU)technologyisanewtypeoftumortreatmenttechnology.Itiswidelyused

7、becausethetechnologyhasnon-invasiveandnoside-effectswhiletreatingtumor.However,determiningthetreatmentareaisanessentialimageprocessingtechniqueinthistechnology,itisanimportantbasisforcheckinglesionsanddrawingtheoutlineofthetumor.ThisarticleismainlyaboutdeterminingtheHI

8、FUtreatmentarea,puttingforwardthemethodofdeterminingtheHIFUtreatmentareabasedoncombinationofimprovedindependentcompon