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      肺部ct的肺實(shí)質(zhì)分割方法

      2018-10-17 08:57:40
      福建質(zhì)量管理 2018年18期
      關(guān)鍵詞:交線輪廓曲面

      (山西師范大學(xué) 山西 臨汾 041000)

      在傳統(tǒng)動(dòng)態(tài)曲線方法中。曲線運(yùn)動(dòng)過程中會(huì)出現(xiàn)多條曲線合并成一條,或一條分裂成多條的現(xiàn)象。這時(shí)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)發(fā)生了變化,無(wú)法用一條連續(xù)曲線的運(yùn)動(dòng)來(lái)表示輪廓的發(fā)展,在水平集中通過把上述曲線表示成一個(gè)連續(xù)變化的曲面與一個(gè)固定的平面的交線。此時(shí)可以表示拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化。

      水平集的分割過程是把圖像中的輪廓看作某一個(gè)不斷演化的二維函數(shù)的曲面與值為0的平面的交線。曲面按照它所滿足的發(fā)展方程進(jìn)行迭代,同時(shí)水平集函數(shù)也在演化,當(dāng)交線演化趨于平穩(wěn)時(shí),演化停止,得到輪廓的形狀。

      假設(shè)分割輪廓由y=f(x)表示,隱函數(shù)表示為y-f(x)=0,此時(shí)若設(shè):

      φ(x,y)=y-f(x)

      式(1)

      則φ(x,y)=0就是曲線的隱式表達(dá)式。

      對(duì)于φ(x,y)的構(gòu)建,一般采用符號(hào)距離函數(shù),即

      式(2)

      其中d[(x,y),C]是點(diǎn)(x,y)為曲線C的歐幾里得距離。此函數(shù)即包含所求輪廓曲線。曲面的演化可分為兩種類型,一種是基于圖像邊緣梯度信息的,一種是基于區(qū)域特征的。兩種方式其實(shí)只是對(duì)曲面演化的速度方程的構(gòu)建方式不同。即方程:

      式(3)

      中V(k)的構(gòu)建。

      水平集方法的基本流程:

      1,初始化水平集函數(shù)φ(x,y);

      2,根據(jù)式(3)的演化方程演化曲線;

      3,迭代一定的次數(shù),提取0水平集,看是否已經(jīng)收斂,如不收斂回到第一步。

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