毕业论文 --基于ITK的肺CT图像分割实验研究

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1、毕业设计（论文）题目：基于ITK的肺CT图像分割实验研究院（部）系所学专业年级、班级完成人姓名指导教师姓名专业技术职称2013年6月10日摘要肺癌是当今危害人类健康最大的恶性肿瘤之一，其发病率在癌症中排名第二。特别近半个世纪以来，各国肺癌的发病率与死亡率都急剧上升。研究表明早期发现和治疗癌症，患者的五年存活率可由14％提高到49％。肺癌的早期表现是肺结节，因此肺结节的早期检测和诊断对肺癌早期治疗十分重要。计算机辅助诊断（Computer-AidedDiagnosis,CAD）能够帮助阅片医师更好的读取图像，由于其计算速度快，可重复性好，能极大的减轻影像诊断医师

2、的工作强度，起到帮助医师把关的作用。CAD利用专业的计算机算法分析医学影像，发现并检出病变部位，帮助放射医生提高病灶检出率，被称为放射科医生的“第二双眼睛”。本研究的目的是探讨ITK在肺CT图像中的应用，尝试将其用于肺结节的计算机辅助诊断中。主要方法是分别应用ITK的连接阈值等图像分割算法对肺CT图像进行分割，并对结果进行比较。关键词：图像分割；ITK；肺CTAbstractLungcancerisoneofthemostcommoncancer.Theincidenceoflungcancerrankssecondinallkindsofcancers,wh

3、ichmakesitthemostcommondeathcausationofmalignancyintheworld.Theincidenceanddeathrateoflungcancerraisesfastespeciallyinpastfiftyyears.Thefive-yearssurvivalratiooflungcancerpatientscanbehighlyimprovedfrom14％upto49％ifthelesionisdetectedintheearlyphases.Theearlyphaseoflungcanceroftenpre

4、sentsaslungnodule.Therefore,earlydetectionanddiagnosisoflungnoduleisveryimportantforcancerdetectionandtherapy.Computer-AidedDiagnosis(CAD)cangreatlyreducetheworkintensityofradiologistsandguaranteethequalityatthesametime.CADimplementsadvancedalgorithmtoanalyzemedicalimagetohelpradiol

5、ogistsimprovelungnoduledetectionrate.Duetothis,CADisoftenknownasthe“secondopinion”ofradiologists.Inthisstudy,wetrytoimplementtheITKtosegmentlungCTimagesandconstructthebasisforlungcancerCAD.AfewsegmentationalgorithmsimplementedinITKweretestedandtheresultswerereported.Keyword:imageseg

6、mentation;ITK;lungCT目录第一章背景11.计算机辅助诊断的发展历史12.CAD中图像的分割1第二章CT成像的基础31.CT成像原理介绍31.1CT的衰减31.2CT重建的方法31.3CT值41.4CT图像52.CT图像的特点53.CT图像的肺分割简介6第三章ITK简介91.ITK在WINDOWS下的安装92.ITK的分割算法10第四章基于ITK的肺CT图像分割111.阈值分割算法112.区域增长的分割算法112.1原理概述112.2图像预处理122.3算法实现12第五章结果131.图像结果132.讨论与结论16参考文献18致谢1811第一章背

7、景第一章背景1.计算机辅助诊断的发展历史计算机辅助诊断(ComputerAidedDiagnosis,CAD)最早出现在上世纪五十年代中期。美国钱家其医生最早开创了辅助诊断领域，将计算机用于放射治疗，进行剂量分布计算和治疗计划的制定。五十年代末,Ledley首次将逻辑代数理论和贝叶斯分析等数学方法引入到辅助诊断，建立数学模型，并对肺癌进行了诊断测试。七十年代中期首次提出计算机辅助诊断的概念。1976年，MYCIN系统——第一个完整的医学专家系统在斯坦福大学正式研制成功，该系统完善了一整套专家系统的开发理论，用于特种细菌感染鉴别及治疗。它利用医生或专家日常的判断

8、决策经验，对不完全和不确定的信息进行推