本文關(guān)鍵詞：基于冠脈造影圖像序列的血管分離技術(shù)研究

  更多相關(guān)文章： 血管分離 二步魯棒主成分分析 時空軌跡 總變差 互信息 結(jié)構(gòu)相似度

【摘要】：冠狀動脈造影是目前醫(yī)院臨床中診斷和治療冠心病的主要依據(jù)之一,被稱為診斷冠心病的“金標準”。與同一場景的靜態(tài)冠脈造影圖像相比,冠脈造影圖像序列可以提供心臟搏動時的血管變形和心臟供血功能等豐富信息。從圖像序列中跟蹤分離出前景血管對輔助心肌灌注評價、三維重建可視化以及診斷心臟運動異常疾病方面有很好的臨床應(yīng)用價值。然而由于造影圖像中血管與背景的對比度低,以及胸、肺、肋骨等組織運動造成的復(fù)雜背景干擾,目前已有方法的血管分離效果不太理想,因此研究和實現(xiàn)造影圖像序列的血管精確分離具有重要的理論和實際意義�；谟^察的冠脈造影圖像序列是一個低秩背景矩陣和一個稀疏前景血管矩陣的和,本文提出一個二步魯棒主成分分析(RPCA)的算法對圖像序列中的前景血管進行跟蹤分離。第一步RPCA算法利用前景稀疏血管的空間連通性檢測出幾乎全部的血管區(qū)域,并作為下一步的候選區(qū)域。第二步RPCA算法在第一步的基礎(chǔ)上進一步引入前景血管的時空軌跡平滑約束和總變差(TV)正則約束,實現(xiàn)血管的精確分離。為了準確評估前景血管和背景分離的效果,本文分別提出基于互信息(MI)和基于結(jié)構(gòu)相似度(SSIM)的兩種定量評價方法。本文算法在數(shù)十組臨床X射線冠脈造影圖像序列上進行實驗并和目前主流的七種基于RPCA的前景目標分離算法進行比較。實驗結(jié)果在定性和定量評價后證實本文算法能精確的分離血管,包括所有大血管和絕大部分細小的血管,且血管區(qū)域中遺留的背景較少,實際應(yīng)用中算法的分離效果也很理想。
【關(guān)鍵詞】：血管分離 二步魯棒主成分分析 時空軌跡 總變差 互信息 結(jié)構(gòu)相似度
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP391.41;R541.4
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 1 緒論7-13
• 1.1 課題研究背景及意義7
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀7-11
• 1.2.1 冠狀動脈跟蹤的現(xiàn)狀和進展7-8
• 1.2.2 圖像序列運動目標檢測分離的進展8-11
• 1.3 本文研究要點及章節(jié)安排11-13
• 2 算法相關(guān)內(nèi)容介紹13-22
• 2.1 X射線血管造影13-15
• 2.1.1 X射線成像的基本原理13-14
• 2.1.2 X射線心血管造影14-15
• 2.2 冠狀動脈造影15-18
• 2.2.1 冠脈造影系統(tǒng)15
• 2.2.2 冠脈造影角度15-17
• 2.2.3 冠脈造影圖像特點及處理難點17-18
• 2.3 魯棒主成分分析及優(yōu)化方法18-21
• 2.3.1 迭代閾值算法19-20
• 2.3.2 加速近端梯度算法20
• 2.3.3 增廣拉格朗日乘子法20-21
• 2.4 本章小結(jié)21-22
• 3 二步RPCA的血管分離算法設(shè)計22-35
• 3.1 第一步結(jié)構(gòu)RPCA算法22-26
• 3.1.1 結(jié)構(gòu)稀疏范數(shù)22-24
• 3.1.2 第一步結(jié)構(gòu)RPCA算法優(yōu)化及分離結(jié)果24-26
• 3.2 第二步時空RPCA算法26-34
• 3.2.1 時域軌跡約束26-28
• 3.2.2 TV正則28-29
• 3.2.3 第二步時空RPCA算法優(yōu)化及分離結(jié)果29-34
• 3.3 本章小結(jié)34-35
• 4 血管分離評價標準35-43
• 4.1 互信息測度35-38
• 4.1.1 信息熵概念35-36
• 4.1.2 互信息36-37
• 4.1.3 直方圖37-38
• 4.2 結(jié)構(gòu)相似性測度38-42
• 4.2.1 相似性度量39-40
• 4.2.2 結(jié)構(gòu)相似性理論40
• 4.2.3 結(jié)構(gòu)相似性算法40-42
• 4.3 本章小結(jié)42-43
• 5 實驗設(shè)計與結(jié)果43-53
• 5.1 定性結(jié)果分析43-47
• 5.2 定量結(jié)果分析47-52
• 5.3 本章小結(jié)52-53
• 6 總結(jié)與展望53-55
• 6.1 工作總結(jié)53
• 6.2 后續(xù)工作與展望53-55
• 致謝55-56
• 參考文獻56-59

【參考文獻】

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 康文煒;冠狀動脈造影圖像的分割方法研究[D];吉林大學(xué);2010年

，

本文編號：702539