基于改进模糊聚类算法的mri脑部图像分割研究

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1、硕：ｂ学位论文Ｉ基于改进模糊聚类算法的ｍｒｉ胞部图像分割研究ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＭａｇｎｅｔｉｃＲｅｓｏｎａｎｃｅＩｍａｇｉｎｇＢｒａｉｎＩｍａｇｅｓＳｅｇｍｅｎｔａｔｉｏｎＢａｓｅｄｏｎＦｕｚｚｙＣｌｕｓｔｅｒｉｎｇＡｌｏｒｉｔｈｍｇＩ研究生：周隹鹏額紙狱军教授学科专业：计算机科学城术少ＩＳ媒建凌Ｈｎｏ－目年十二月１０１５３分类号：：学校代码ＵＤＣ：密级：公开硕壬学位论文基于改进模槪聚类算法的ＭＲＩ脑部图像分割研究作者姓葦：周佳鹏入学年份：２０１２年

2、９月：指导教师：架方军教授学科专业计算机科学与技术申请学位：工学硕±所在单位：信息与控制工程学院论文提交日期：２０１４年１２月论文答辩日期：２０１４年１２月学位授予日期：２０巧年１月答辩委员会主席：杜庆东答辩委员会组成：巧巧东来晓宇白巧强刘俊岭刘天波论文评閑人：声巧本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下独立完成的。论文中取得的研究成果除加标注和致谢的地方外，不包含其它人己经发表或撰写过的巧究成果，也不包括本人为获得其它学位而使用过的批料。与巧共罔工作过的同志对本研究所做的任何贡献均己

3、在论文中作了巧确的说明并表示谢意。作者签名；隹够巧日期：２０１４年１２月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沈阳建筑大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和碰盘，允许论文被查阅和借祠。本人授权沈阳建筑大学（或其授权机构）可ｋ乂将学位论文的全部戎部分巧容编入有关数据库并通过网络提供检索、浏览。（如作者和导师同意论文交流，请在下方签名；否则视为不同意。）作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：不限口半年ＱＶ—年凸一年半□两年

4、□作者签名：畔旬导师签名日期：２０１５年１月日期：２０巧年１月硕±研究生学位论文Ｉ２＾摘要随着科技的发展ａｎｅｔｉｃＲｅｓｏｎａｎｃｅＩｍａｉｎ，ＭＲＩ、Ｘ，核磁共振成像（Ｍｇｇｇ）射线计算机断层扫描成像、正电子发射断层成像术和单光子发射计算机断居成像术等医学成像技术的一使用越来越广泛。医生的时间精力有限，同时存在定的主观差异性，计算机辅助诊断系统在临床上发挥的作用越来越重要。医学成像技术可Ｗ在无创伤的情况下为医护人员提供。、很多有用的信息同时由于其可Ｗ多次使用，在疾病诊断病情监控、手术效果

5、反馈等方面起着非常重要的作用。ＭＲＩ拥有无福射性伤害、分辨率高和多参数任意角度成像等优点，。因而得到了广泛应用作为Ｓ维重建等其它医学图像处理手段的基础，脑ＭＲＩ图像的精确分割对医学图像处理和医疗技术的发展具有重要意义。然而，在实际应用中，脑ＭＲＩ围像中存在一定的缺陷如噪声、偏移场、部分容积效应及低对比度等。这导致脑ＭＲＩ图像的精确分割成为了一个困难的问题。本文针对ＭＲＩ图像的分割问题进行研究。由于脑ＭＲＩ图像分割的重要性，国内外研究人员对ＭＲＩ图像分割的问题提出了很多行之有效的方法。如活动轮廓模型、马尔科夫随ａ

6、ｓｚｚＣ－ｍｅａｎｓ机场、Ａｔｌ图集、模糊聚类等。其中模糊Ｃ均值算法（Ｆｕｙ，ＦＣＭ是尤为被国）内外学者常用的一种方法。但是标准的ＦＣＭ算法基于图像的灰度信息，而没有考虑图像－的空间信息，在分割高噪声高偏移场的图像上效果不佳均值算法。偏移场矫正模糊Ｃａｓ－Ｃｏｒｒｅｃ脚ｔｅｄＦＣＭ，ＢＣＦＣＭ）在ＦＣＭ的基础上增加了对偏移场的估计和空间信息的使用，可Ｗ很好的解决图像偏移场对分割造成的影响。但是ＢＣＦＣＭ算法由于没有考虑到噪声对，偏移场估计的影响，所Ｗ在分割离噪声图像的时候会对偏移场估计错误从而对分割结果造成影响。

7、本文针对ＭＲ一Ｉ脑组织分割，在图像预处理过程中提出种快速的分割方法来去除顾骨及其附属物。此外，针对于ＢＣＦＣＭ算法存在的缺陷，主要提出了两方面的改进方案：提一种基于ＢＣＦＣＭ的改进算法出了，该改进算法在迭代过程中可通过对噪声强度的估升来自适应的改变目标画数窗曰的大小。通过对比实验表明，该改进方案大大增强了ＢＣＦＣＭ一算法对噪声的鲁棒性，。同时考虑到ＢＣＦＣＭ算法在偏移场上的估计错误，提出了种算法，通过引入高斯核函数对偏移场进行平淆处理，并通过阔值限制偏移场的估计值，可Ｗ有效地避免偏移场的错误估计对分割结果的影响。实

8、验结果表明，改进后算法不仅可Ｗ有效准确地对脑组织分割，而且具有较强的抗噪声和处理偏移场的能为。－关键词：核蹈其振图像：偏移场矫正模糊Ｃ均值聚类；噪声估计；自