本文關鍵詞：基于CT的股骨三維信息測量，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：摘要：醫(yī)學圖像處理是計算機視覺領域的一個重要分支,是數(shù)字圖像處理技術在生物醫(yī)學工程中的應用。對醫(yī)學圖像進行處理,提取目標對象并進行分割與三維信息的測量,能夠有效指導醫(yī)生治療與診斷,同時也為人工關節(jié)制作提供準確的數(shù)據(jù)。 鑒于股骨近端CT序列圖像中骨骼的形態(tài)、灰度分布、邊緣、圖像拍攝初始條件等特征,提出基于投影與邊界追蹤的方法提取初始輪廓(股骨體切片)。采用投影的方法確定初始輪廓幀股骨的位置,確定初始感興趣區(qū)域,并利用邊界追蹤的方法獲得股骨中段的外輪廓數(shù)據(jù)。 在提取序列幀中股骨的外輪廓時,根據(jù)CT序列圖像的相鄰幀間相似性及突變性,提出了利用前幀輪廓線在當前幀感興趣區(qū)域內尋找一條最優(yōu)分割目標骨骼的閉合輪廓線的方法即尋找最優(yōu)分割線法。該方法是在當前幀中對前幀外輪廓進行不同程度地縮放操作,得到一系列的閉合曲線(潛在最優(yōu)分割線),并根據(jù)潛在最優(yōu)分割線在二值圖像中像素值不為零的點的個數(shù)確定最優(yōu)的分割線即精定位目標骨骼位置。最終利用最優(yōu)分割線進行點匹配尋找股骨的外輪廓。 在測量股骨近端的三維指標時,根據(jù)股骨近端的外輪廓提取結果,將外輪廓像素坐標值對應到三維空間中的三維坐標值。根據(jù)計算股骨頭尺寸與股骨中軸線所需的三維數(shù)據(jù),在三維數(shù)據(jù)中分割出對應的數(shù)據(jù),然后根據(jù)這些數(shù)據(jù)分別進行擬合求取股骨頭球心與半徑和股骨體中軸線方程。由于頸干交點位于大轉子最粗位置的中心,利用三維空間距離變換的方法確定了股骨體的頸干交點。利用股骨軸線與股骨頭球心確定股骨的最大截面,并利用最大截面計算股骨頸直徑與頸長。最后計算出頸干角的大小。 最后,對所做的研究工作進行了總結,提出了需要開展的后續(xù)工作的思路,對進一步的研究具有一定的指導意義。
【關鍵詞】：CT 股骨 三維信息 醫(yī)學圖像分割
【學位授予單位】：中南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：R310;TP391.41
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 目錄7-10
• 1 緒論10-18
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 研究現(xiàn)狀11-16
• 1.2.1 醫(yī)學圖像分割技術研究11-13
• 1.2.2 醫(yī)學序列圖像分割13-15
• 1.2.3 骨股三維信息15-16
• 1.3 主要研究工作16
• 1.4 論文安排16-18
• 2 股骨近端三維信息測量方案18-32
• 2.1 股骨模型結構18-20
• 2.1.1 醫(yī)學結構分析18-20
• 2.1.2 股骨假體特征20
• 2.2 股骨近端CT序列圖像分析20-27
• 2.2.1 CT成像原理21
• 2.2.2 CT醫(yī)學圖像的特點21-22
• 2.2.3 股骨CT序列圖像分析22-27
• 2.3 三維信息測量方案27-31
• 2.3.1 總體分析27
• 2.3.2 輪廓提取方案27-29
• 2.3.3 三維指標測量方案29-31
• 2.4 本章小結31-32
• 3 初始輪廓的提取32-38
• 3.1 初始輪廓提取分析32-33
• 3.2 基于投影與邊界追蹤法33-37
• 3.2.1 感興趣區(qū)域的確定33
• 3.2.2 二值化及投影33-34
• 3.2.3 輪廓確定34-36
• 3.2.4 實驗結果圖36-37
• 3.3 本章小結37-38
• 4 股骨CT序列圖像外輪廓提取38-50
• 4.1 尋找最優(yōu)分割線法38-46
• 4.1.1 定位感興趣區(qū)域38-39
• 4.1.2 濾波及二值化39-40
• 4.1.3 感興趣區(qū)域的二次自適應確定40-41
• 4.1.4 最優(yōu)分割線的確定41-44
• 4.1.5 外輪廓點的匹配44-45
• 4.1.6 輪廓線分裂45-46
• 4.2 實驗結果46-48
• 4.3 實驗結果分析48-49
• 4.4 本章小結49-50
• 5 髖關節(jié)股骨近端三維指標測量50-62
• 5.1 股骨外輪廓數(shù)據(jù)分割50-51
• 5.1.1 數(shù)據(jù)的保存格式50-51
• 5.1.2 數(shù)據(jù)劃分51
• 5.2 關鍵點定位51-55
• 5.2.1 三維距離變換確定頸干交點51-52
• 5.2.2 最大截面的確定52-53
• 5.2.3 股骨最大截面圖像53-54
• 5.2.4 頸部定位54-55
• 5.2.5 頸部最小截面55
• 5.3 股骨體中軸線擬合55-56
• 5.4 各三維指標求取56-58
• 5.4.1 股骨頭半徑與球心56-57
• 5.4.2 頸長57
• 5.4.3 頸干角57-58
• 5.4.4 頭頸比例58
• 5.5 實驗結果分析58-60
• 5.6 本章小結60-62
• 6 工作總結與展望62-64
• 6.1 工作總結62-63
• 6.2 工作展望63-64
• 參考文獻64-70
• 攻讀學位期間主要的研究成果70-72
• 致謝72

【參考文獻】

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  本文關鍵詞：基于CT的股骨三維信息測量，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：490919