本文關(guān)鍵詞：多視角乳腺X線圖像的乳腺癌檢測與分類方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：乳腺癌是一種女性最常見的惡性腫瘤,我國已成為乳腺癌發(fā)病率增長速度最快的國家之一,且呈年輕化趨勢。在對(duì)乳腺癌發(fā)病原因與預(yù)防手段尚未完全清楚的情況下,對(duì)乳腺癌的早期檢測是提高患者治愈率和降低死亡率的關(guān)鍵。在眾多乳腺攝影技術(shù)中,乳腺X線攝影術(shù)是臨床上最常用的乳腺癌疾病篩查手段之一。目前我國乳腺癌檢測存在以下問題：(1)檢測結(jié)果往往基于醫(yī)生主觀分析,缺乏客觀定量的分析結(jié)果；(2)篩查階段的乳腺X線圖像數(shù)量較多,放射科醫(yī)生閱片工作量繁重；(3)相比于西方女性,我國女性多為致密型腺體乳房,腺體組織相互重疊,容易產(chǎn)生類似病變的特征或?qū)⒉∽冄谏w,乳腺癌病變的檢測難度進(jìn)一步增大。基于圖像處理和模式識(shí)別的理論與技術(shù),可獲取乳腺X線圖像定量客觀的分析結(jié)果,有助于乳腺癌早期檢測。 現(xiàn)有的乳腺癌檢測方法主要以西方乳腺圖像為研究對(duì)象,我國女性多為致密型乳房,將已有方法用于我國乳腺X線圖像病變檢測存在一些問題。本文以西方和我國乳腺圖像為研究對(duì)象,針對(duì)乳腺X線圖像乳腺癌檢測與分類方法中的一些關(guān)鍵問題進(jìn)行了深入研究,主要包括胸肌區(qū)域分割、多視角腫塊檢測、腫塊檢索和腫塊分類,并取得如下研究成果： (1)胸肌區(qū)域分割：針對(duì)紋理相對(duì)一致的胸肌,提出了一種基于解剖學(xué)特征(紋理一致性和高亮度方差)的胸肌區(qū)域分割方法�；谛丶^(qū)域的解剖學(xué)特征定義胸肌邊緣置信圖,計(jì)算其初始邊緣,較好地避免了現(xiàn)有方法認(rèn)為邊緣為直線的假設(shè)。將胸肌邊緣建模為加速運(yùn)動(dòng)位移曲線,使用卡爾曼濾波修正初始邊緣,為胸肌邊緣的修正提供了新思路。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明相比現(xiàn)有方法,該方法具有更好的胸肌分割性能。針對(duì)紋理較為復(fù)雜的胸肌區(qū)域,提出了一種基于譜聚類與區(qū)域合并的胸肌分割方法。引入梯度信息,得到結(jié)合邊緣的譜聚類用于圖像分割,提高了胸肌邊緣處的分割準(zhǔn)確性�；谛丶^(qū)域的三角形狀特征,對(duì)譜聚類分割后的圖像進(jìn)行區(qū)域合并,以解決紋理復(fù)雜胸肌區(qū)域被分割為多個(gè)子區(qū)域的問題。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明相比現(xiàn)有方法,該方法對(duì)于紋理復(fù)雜胸肌區(qū)域邊緣分割更有效。 (2)雙邊腫塊檢測：提出了一種結(jié)合形狀上下文區(qū)域匹配與分級(jí)相似性測度的雙邊分析腫塊檢測方法。在區(qū)域匹配方法中定義匹配代價(jià)概念,以解決現(xiàn)有區(qū)域匹配可信度信息缺失的問題。針對(duì)現(xiàn)有相似性測度在正常區(qū)域和腫塊區(qū)域中區(qū)分度不高的問題,提出了一種同時(shí)考慮全局和局部圖像特征的相似性測度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,相比于現(xiàn)有單視角和雙邊分析腫塊檢測方法,本文方法對(duì)于致密型乳腺圖像具有更好的腫塊檢測效果。 (3)腫塊檢索：提出了一種結(jié)合可區(qū)分錨點(diǎn)圖哈希(Discriminating AnchorGraph Hashing, DAGH)和線性近鄰傳遞(Linear Neighborhood Propagation, LNP)的腫塊檢索方法。在傳統(tǒng)AGH基礎(chǔ)上,引入圖像病理類別信息到圖像相似度計(jì)算,提出DAGH作為圖像新的表示方式,以增強(qiáng)檢索圖像間病理相關(guān)性。使用LNP作為相關(guān)反饋技術(shù),實(shí)現(xiàn)交互式腫塊圖像檢索。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在無需分割腫塊邊緣的情況下,相比于傳統(tǒng)AGH和其他現(xiàn)有方法,本文方法對(duì)于致密型乳腺圖像具有更好的腫塊檢索性能。 (4)腫塊分類：提出了一種基于非等間隔降采樣texton的腫塊良惡性分類方法。Texton通過對(duì)訓(xùn)練圖像進(jìn)行聚類分析得到紋理字典,將其作為圖像紋理特征,避免了現(xiàn)有基于紋理描述符的分類方法人為設(shè)定得到紋理字典的問題。提出了非等間隔降采樣以捕捉不同的可區(qū)分結(jié)構(gòu),通過融合多個(gè)可區(qū)分結(jié)構(gòu),降低了texton的尺度依賴性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在無需分割腫塊邊緣的情況下,本文方法在腫塊良惡性分類性能上優(yōu)于現(xiàn)有基于紋理特征的方法。
【關(guān)鍵詞】：乳腺X線圖像 多視角 胸肌分割 腫塊檢測 腫塊檢索 腫塊分類
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP391.41
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-8
• ABSTRACT8-18
• 1 緒論18-34
• 1.1 研究背景及意義18-23
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀23-29
• 1.2.1 基于多幅圖像的腫塊檢測方法研究24-27
• 1.2.2 腫塊圖像檢索方法研究27-28
• 1.2.3 腫塊良惡性分類方法研究28-29
• 1.3 測試圖像庫介紹29-30
• 1.4 論文主要工作30-31
• 1.5 論文組織結(jié)構(gòu)31-34
• 2 乳腺圖像胸肌區(qū)域分割34-60
• 2.1 引言34-35
• 2.2 NYSTROM譜聚類簡介35-37
• 2.2.1 譜聚類35-36
• 2.2.2 Nystrom譜聚類36-37
• 2.3 紋理一致性胸肌分割方法37-50
• 2.3.1 圖像預(yù)處理38-39
• 2.3.2 胸肌初始邊緣檢測39-42
• 2.3.3 基于位移曲線建模的胸肌邊緣修正42-46
• 2.3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析46-50
• 2.4 復(fù)雜紋理胸肌分割方法50-58
• 2.4.1 結(jié)合邊緣信息的譜聚類分割50-51
• 2.4.2 區(qū)域合并51-52
• 2.4.3 胸肌邊緣識(shí)別52-53
• 2.4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析53-58
• 2.5 本章小結(jié)58-60
• 3 乳腺圖像雙邊分析腫塊檢測60-82
• 3.1 引言60-61
• 3.2 區(qū)域匹配61-67
• 3.2.1 子區(qū)域劃分61-62
• 3.2.2 形狀上下文62-63
• 3.2.3 對(duì)應(yīng)性計(jì)算和匹配代價(jià)定義63-65
• 3.2.4 區(qū)域匹配結(jié)果65-67
• 3.3 圖像對(duì)相似性計(jì)算67-70
• 3.3.1 全局圖像相似性67
• 3.3.2 局部圖像相似性67-69
• 3.3.3 分級(jí)相似性設(shè)計(jì)69-70
• 3.4 基于雙邊分析的腫塊檢測實(shí)現(xiàn)過程70-73
• 3.4.1 腫塊候選ROI定位70-71
• 3.4.2 腫塊候選RO1分析71
• 3.4.3 腫塊檢測方法實(shí)現(xiàn)71-73
• 3.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析73-80
• 3.5.1 參數(shù)設(shè)置73-74
• 3.5.2 評(píng)價(jià)準(zhǔn)則74-76
• 3.5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果76-80
• 3.6 本章小結(jié)80-82
• 4 乳腺圖像腫塊檢索82-96
• 4.1 引言82-83
• 4.2 可區(qū)分錨點(diǎn)圖哈希(DAGH)83-86
• 4.2.1 錨點(diǎn)圖哈希(AGH)圖像表達(dá)83-85
• 4.2.2 可區(qū)分錨點(diǎn)圖哈希(DAGH)圖像表達(dá)85-86
• 4.3 線性近鄰傳遞(LNP)86-87
• 4.3.1 權(quán)重矩陣構(gòu)建86-87
• 4.3.2 標(biāo)簽更新87
• 4.4 腫塊檢索方法實(shí)現(xiàn)87-89
• 4.4.1 交叉驗(yàn)證88
• 4.4.2 腫塊檢索方法實(shí)現(xiàn)88-89
• 4.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析89-95
• 4.5.1 評(píng)價(jià)準(zhǔn)則89-90
• 4.5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果90-95
• 4.6 本章小結(jié)95-96
• 5 乳腺圖像腫塊良惡性分類96-110
• 5.1 引言96-97
• 5.2 基于TEXTON的分類方法97-98
• 5.3 非等間隔降采樣TEXTON的腫塊分類98-102
• 5.3.1 圖像歸一化98-99
• 5.3.2 非等間隔降采樣99-100
• 5.3.3 腫塊分類方法設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)100-102
• 5.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析102-108
• 5.4.1 參數(shù)設(shè)置103-104
• 5.4.2 評(píng)價(jià)準(zhǔn)則104-105
• 5.4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果105-108
• 5.5 本章小結(jié)108-110
• 6 結(jié)論110-112
• 6.1 總結(jié)110-111
• 6.2 展望111-112
• 參考文獻(xiàn)112-122
• 附錄A122-124
• 作者簡歷及攻讀博士學(xué)位期間取得的研究成果124-128
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集128

【參考文獻(xiàn)】

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6 李連弟,魯鳳珠,張思維,牧人,孫秀娣,皇甫小梅,孫杰,周有尚,歐陽寧慧,饒克勤,陳育德,孫愛明,薛志福,夏毅;中國惡性腫瘤死亡率20年變化趨勢和近期預(yù)測分析[J];中華腫瘤雜志;1997年01期

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  本文關(guān)鍵詞：多視角乳腺X線圖像的乳腺癌檢測與分類方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：375872