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48810字硕士毕业论文基于改进Ncut的医学x光图像分割方法研究

论文类型:硕士毕业论文
论文字数:48810字
论点:图像,分割,线图
论文概述:

本文是医学硕士论文,介绍课题研究的理论与实际意义以及主流图论分割技术原理。结合临床分析,对医学图像分割的重要意义进行了阐述并且回顾分析了目前为止的主流分割方法。

论文正文:

1简介

图像分割是一种基于一定一致性原则的图像处理技术,旨在获得具有特定含义且没有图像重叠的子区域。图像分割技术在图像工程中起着非常重要的基础作用,是连接图像处理、图像分析和图像理解的桥梁。分割效果是否理想是最终图像处理结果的关键,因此,图像分割一直是图像处理和分析的热点和难点。目前,研究者针对各种具体问题提出了多种图像分割方法,许多分析结果表明了该算法的有效性。然而,图像分割在应用领域有其特殊性。在神经病学、内科、口腔医学等不同医学领域,通常需要对来自不同来源的医学图像采用不同的分割方法。医学图像分割是图像分割技术在医学图像中的应用,在医学研究、病理分析、临床诊断等医学实践中发挥着重要作用。它是医学图像目标分割、参数提取和更高层次医学图像分析和理解的基础。目前,医学图像的分割对象主要是血细胞、局部组织或人体器官。其具体的研究和应用价值主要体现在以下几个方面:提取感兴趣区域,提高医生对医学图像的利用;人体组织器官和病变部位大小的定量分析;用于临床应用,例如医学图像的3D重建和可视化;开展基于内容的医学图像数据库检索,在维护重要信息的基础上进行数据压缩和传输,在远程医疗的发展中起着非常重要的基础性作用。
……

2基于图论的分割理论及其应用分析

2.1简介
近年来,图论引起了研究者的广泛关注。随着医学图像分割成为图像分割的热点,研究者开始将图论的经典方法引入医学图像分割问题,并根据医学图像的特点和分割要求对图论方法进行了一定的改进。目前,大多数分割技术都是针对特定的图像或图像的特定属性。关于乳腺x光图像分割还有很多研究空。本章介绍了图形的基本概念和原理,基于图论的医学图像分割技术及其应用。主要分析Ncut算法的应用和发展。最后,结合乳腺x光图像的特点,总结了图论算法在医学图像分割领域的局限性。

2.2图论相关知识
图像由像素点组成,像素之间通常有一些重要的联系。将图像与图形进行比较,可以发现如果图像的每个像素都被视为图形的顶点,那么像素的特征信息就被视为顶点的某种属性。图像像素点之间关联被视为图形的边缘;图像像素之间的相似或不同程度被视为图形中边缘的权重。这样,我们可以将图像映射到图形,从而将图像分割问题转化为图形切割问题,最后转化为优化问题。图像和图形之间的对应关系如表2.1所示。基于图论的医学图像分割方法的一般思想是根据上述对应关系将图像转换成加权无向图,然后求解该图以使特定代价函数最小化。在这个过程中,研究者通常会优化求解过程,并选择顶点、自定义权函数、相似矩阵、成本函数最小化算法优化等。对于特定的医学图像。在解决了所获得的图形的切割之后,可以通过反射来解决相应医学图像的分割问题。

3基于Ncut的分割方法改进研究…… 23
3.1引言…… 23
3.2分水岭算法……24
4乳腺x光图像质量处理系统开发.......37
4.1 Opencv概述.........37
4.2乳腺x光图像质量处理系统需求分析……39
5……44

4乳腺x光图像质量处理系统的开发

4.1 Opencv[概述/br/]OpenCV包含计算机视觉和图像处理的多种功能。它便携、跨平台、快速、廉价、方便,能够满足多领域应用的功能需求。为方便起见,本文分四个部分介绍了OpenCV的主要功能:图像处理:包括内存分配和释放、图像复制和转换、图像和视频输入和输出等图像数据操作、直方图等图像基本处理、图像转换算法、形态学处理、金字塔结构、图像视频显示和目标识别等基本图形用户界面;数据计算的相关性:包括矩阵计算、逻辑计算、分解等数学计算,以及树、图、链表、队列等各种动态数据结构。运动描述与跟踪相关:包括摄像机标定,如寻找和跟踪标定模式,立体视觉匹配参数标定,运动分析,如运动分割和目标跟踪;其他功能:包括结构分析、轮廓处理、距离变换、模板匹配、曲线拟合、标注图像如文本标注、线条、多边形。

4.2乳腺x射线图像质量处理系统需求分析
随着医疗设备信息自动应用的发展,对医学图像自动处理系统的需求迅速增加。医学影像是医生诊断疾病、确定治疗计划和患者病历的重要依据。不同的乳腺疾病在乳腺x光图像中有不同的表现。因此,乳房x光图像可以帮助医生诊断疾病。临床分析医学图像时,医生的阅读环境不应受到太多外界光线的干扰,医生应使用放大镜尽可能注意图像的细节。在某些情况下,医生还需要比较和观察不同时期的x光图像。对医生来说,这无疑是一项耗时费力的任务。因此,医学图像的人工分析结果必然会受到客观因素(如光干扰、环境噪声等)的影响。)和主观因素(如医生的技能水平、精神状态、敬业精神等。)。本文设计的乳腺线图像肿块处理系统的目的是对病例图像进行初步的x光分析,辅助医生分析图像数据,减轻医生阅读胶片的工作量,提高效率,使他们能够更方便地完成对患者的治疗。本文对乳腺线图像质量处理系统的需求进行了如下分析。
……

5总结和展望

基于图论的医学图像分割方法发展迅速,但在实际临床实践中应用较少。此外,由于噪声、模糊、伪像和低对比度,医用x光图像通常显示较差的图像质量。因此,图像分割技术在x光图像中的应用远远少于在磁共振图像、计算机断层图像和其他医学图像中的应用。特别是在中国,图论分割方法还处于发展的初级阶段,成功分割技术的报道很少。因此,本文基于Ncut算法的优缺点和乳腺x光图像的特点,在计算和特征引入方面取得了一定的进展。本文的主要工作和研究成果如下:介绍了本研究的理论和实践意义以及主流图论分割技术的原理。结合临床分析,阐述了医学图像分割的意义,并对当前主流的分割方法进行了回顾和分析。然后,着重讨论了图论在医学图像分割中的应用现状和前景。在介绍了常用的最优切割准则后,总结并分析了各种准则的实施过程、优缺点。为后续基于Ncut的分割方案的改进提供了方向。
……

参考文献(省略)