膝關(guān)節(jié)與腿是人體最重要的運動器官,容易發(fā)生病變也容易受到傷害。磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging,MRI）是目前用于檢查膝關(guān)節(jié)與腿部器官的主要影像技術(shù)。通過分割膝關(guān)節(jié)與腿的磁共振圖像,能夠從中提取出目標(biāo)組織,或重建三維模型,為醫(yī)生診斷病癥、規(guī)劃手術(shù)方案以及在電磁仿真中估計功率特定吸收率提供具有重要價值的信息。目前,用區(qū)域生長法等半自動分割方法對膝關(guān)節(jié)與腿的磁共振圖像進行分割,容易受到信噪比低的影響,而快速發(fā)展的深度學(xué)習(xí)方法需要大量的訓(xùn)練數(shù)據(jù),但是大量數(shù)據(jù)的獲得存在一定的困難。這些因素都會在一定程度上影響分割的效果。本文將使用Live wire算法對圖像進行分割,該算法的優(yōu)點為人機交互分割精度高,受信噪比的影響相對較小。本文主要對傳統(tǒng)的Live wire算法進行了如下的優(yōu)化:（1）對于膝關(guān)節(jié)這類復(fù)雜的器官,在算法上改進了局部代價函數(shù),用Canny邊緣檢測算子代替之前的Laplace算子,在一定程度上提高了邊緣定位的準確性,減小了噪聲對分割的影響;針對T1、T2加權(quán)成像的特點,對梯度幅值函數(shù)進行了優(yōu)化,提高了分割的精確度。（2）用平均路徑代價替換之前的累加路徑... 

【文章來源】：北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１＿３受射頻影響后氫核在（ａ）空間和（ｂ）水平面的運動??Ｆｉｇ．１－３?Ｍｏｖｅｍｅｎｔ?ｏｆ?ｈｙｄｒｏｇｅｎ?ｎｕｃｌｅｉ?ｉｎ?（ａ）?ｓｐａｃｅ?ａｎｄ?（ｂ）?ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ?ｐｌａｎｅ?ａｆｔｅｒ?ｒａｄｉｏ?ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ??（二）磁共振成像基本原理??

?第一章緒論???＝?５（Ｂ?＋?Ｚ?？?Ｇｚ）?式（１－４）??得出式（１－５）選片的位置ｚ：??ｚ?＝?＾?式（１－５）??及式（１－６）選片厚度：??＝?Ｈ?式（１－６）??：ｈ｜ｋ－??，—＿二．＇??＾??—＾．０＾—：?—＾??圖１－４選片原理??Ｆｉｇ．?１－４?Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ?ｏｆ?ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ??頻率編碼是一種標(biāo)記體素空間位置的編碼方法，前提是需要梯度磁場造成相關(guān)方??向上各個磁化矢量的進動頻率不同。設(shè)在Ｘ方向上施加梯度場Ｇｘ，由ｃｏｚＳＣＢ?＋?ＧＸ）??可以知道，在ｘ方向的每一點都有各不相同的頻率。不考慮化學(xué)位移，在梯度場Ｇｘ作??用下采集到的共振信號如式（１－７）為：??Ｓ⑴＝Ｊ?ｐ（ｘ）?ｅ（－；Ｘｘｔ））ｄ；ｃ?＝?Ｊ?ｄｘ?式（１－７）??其中，ｐ（ｘ）表示層面各個體素原子核密度分布，自由感應(yīng)衰減信號（Ｆｒｅｅ?Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ??Ｄｅｃａｙ，?ＦＩＤ）中第ｉ點的相位是０（ｘ，?ｉ）?＝?ｉ?？?ｘ?？?６ＧＸ?？?Ａｔ。從上式可得，ｘ方向梯度的作用??是使ＮＭＲ信號的相位和空間坐標(biāo)ｘ相關(guān)聯(lián)。??與頻率編碼相反，在恒定時間下，步進方向梯度（＾的方法稱為相位編碼。根據(jù)??０〇，〇?＝?１＿５心《：，用Ｇｘ乘以所花費時間的結(jié)果決定ＮＭＲ信號相位。如下圖１－５是??一種脈沖序列關(guān)于相位的編碼，此脈沖序列，只收集ＦＩＤ第一個點的信息。對于ｉ次梯??度步進，??ｓ（ｘ，／）?〇ｃ?ｅ＾￣＾ｘ?Ｓ＾＇Ａａｘ＾＇Ｔｘ＾??相位編碼和頻率編碼在原理上是一樣的，但是頻率編碼會受場不均勻性影響，而相位??編碼不受影響。??３??

?北京化工大學(xué)碩士學(xué)位論文???９０＾??—＿?；?—???Ｔｘ??９?ｘ?…—??Ｂ??＾＾???圖１＿５相位編碼脈沖序列??Ｆｉｇ．?１－５?Ｐｈａｓｅ?ｃｏｄｅｄ?ｐｕｌｓｅ?ｓｅｑｕｅｎｃｅ??由磁共振成像技術(shù)得到的圖像識別度更高，大大提高了大夫的診斷效率，避免了??一些不必要治療。磁共振成像技術(shù)可以對人體任意部位的組織從多個方位、多個視角、??多個層面進行成像，并且用其生成的圖像辨別度也是相當(dāng)高的，能詳細真實地展現(xiàn)機??體內(nèi)部的剖解組織及其靠近的區(qū)域，對患病處能更好的進行定位。并且此技術(shù)不使用??對人體有破壞性的Ｘ射線和容易引起過于敏感反應(yīng)的造影劑，因此對人體無侵害。??１．１．２成像特點??隨著醫(yī)學(xué)影像的發(fā)展，ＭＲＩ日趨成熟，被人類廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域，并在醫(yī)學(xué)診??斷中起著愈來愈重要的作用，其特點主要體現(xiàn)在以下幾個方面：（１）圖像對比度高。??在軟組織中的對比度明顯高于Ｘ射線和ＣＴ，從ＭＲＩ圖像中能準確的區(qū)分腦的白質(zhì)、??灰質(zhì)、顱椎結(jié)合部、脊髓、各類關(guān)節(jié)及不同的肌肉組織。（２）有多種成像序列。自旋??回波（ＳＥ）序列：ＳＥ序列是目前ＭＲ成像中最基本、最常用的脈沖序列，具有組織??對比良好、信噪比高、偽影少、信號變化易解釋等特點，常用于骨關(guān)節(jié)軟組織、顱腦、??脊柱的臨床檢測與治療。反轉(zhuǎn)恢復(fù)（ＩＲ）序列：１Ｒ序列是應(yīng)用較早的脈沖序列，其射??頻脈沖激勵的順序與ＳＥ序列相反。近年來，以ＩＲ序列為基礎(chǔ)發(fā)展起來的流動衰減反??轉(zhuǎn)恢復(fù)序列深受重視，該方法是一種水抑制成像方法，常用于腦梗塞和多發(fā)性硬化等??疾病的診斷。梯度回波（ＧＲＥ）序列：又稱為場回波（ＦＥ）序列，具有掃描


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