dsa脑血管图像的分割和中心线提取算法研究

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1、万方数据中图分类号UDCTP391硕士学位论文学校代码!Q533密级公珏DSA脑血管图像的分割和中心线提取算法研究AlgorithmResearchonSegmentationandCenterlineExtractionofDSACerebroVascularImages作者学科研究学院(指导名：盛惠娟业：生物医学工程向：医学图像处理、所)：地球科学与信息物理师：‘邓振生教授答辩委员会主席中南大学2013年12月姓专方系教万方数据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指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽

2、我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。作者签名：童塞蝮Elgq：及丝年-上月厘日学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版；本人允许本学位论文被查阅和借阅；学校可以将本学位论文的全部或部

3、分内容编入有关数据库进行检索，可以采用复印、缩印或其它手段保存和汇编本学位论文。保密论文待解密后适应本声明。作者签名：—邋导师签名醴毖导师签名丝芷丝垒2／7万方数据DSA脑血管图像的分割和中心线提取算法研究摘要：脑血管疾病是危害人类身体健康和生命的主要疾病之一。数字减影血管造影(DSA)图像因为能够真实呈现脑血管的形态、结构以及病变情况，成为血管影像检查的金标准。但DSA图像存在的模糊性和投影交叉等问题易使医生误诊或漏诊。因此，需对DSA图像进行后处理，正确的对血管结构进行描述。在此过程中，血管的分割和中心线提取发挥着重要作用：分

4、割和中心线提取结果不仅可以用于血管树的三维重建；也可以帮助医生来估计血管疾病病变程度。本课题围绕DSA脑血管图像的血管分割和中心线提取展开探讨与讨论。首先总结目前常用的血管分割算法，重点描述了模糊C．均值(FCM)聚类算法在分割中的应用。并针对传统FCM算法存在的迭代次数多、对噪声敏感的问题，将空间信息和聚类准则引入目标函数中，提出一种改进的FCM聚类算法用于DSA脑血管图像的分割。实验结果表明，改进FCM算法比传统FCM的迭代次数少，对噪声鲁棒，其分割的精度也较好。然后总结目前常用的血管中心线提取算法，并按提取方式将其分为两类：

5、基于分割结果的间接法和基于源图像的直接法。接着阐述了两种中心线间接提取算法：1)快速行进法和距离场相结合的自动提取算法；2)基于索引表的细化算法。实验结果表明，基于距离场的快速行进法可实现平滑血管中心线的自动提取；基于索引表的细化算法则能得到完整血管树的中心线。最后探讨了最小代价路径(MCP)算法在血管中心线直接提取中的应用。针对传统MCP算法提取血管中心线时存在偏向血管侧壁的问题，提出一种基于高斯剖面的点校正方法对提取的中心线进行校正，再利用梯度和三次B样条对校正点进行删除和拟合得到最终的血管中心线。实验结果表明，这一改进算法相

6、较传统MCP算法而言，可得到更靠近血管中心的平滑中心线，且对噪声具有鲁棒性。图21幅，表3个，参考文献72篇。关键词：DSA脑血管图像；血管分割；模糊C．均值算法：血管中心线提取；最小代价路径算法分类号：TP391．41II万方数据AlgorithmResearchonSegmentationandCenterlineExtractionofDSACerebrovascularImagesAbstract：Cerebrovasculardiseasehasbeenoneofthemaindiseasesthreateninghum

7、anhealthandlife．FortheDSAfDigitalSubtractionAngiography)imagescanpresentthemorphology,structureandpathologicalchangesofcerebrovascularactually,itisregardedasthegoldenstandardindiagnosisofcerebrovasculardisease．However，theproblemsofbluroverlappingvesselsexistinginDSAim

8、agesmaycausedmisdiagnosisandmiss—diagnosis．Tosolvetheseissues，applyvariouspost—processingalgorithmstoDSAimagesisrequkedSOtha