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基于数字图像处理的血管管径自动测量技术

作　者: 毛晓辉
导　师: 郑丽颖；李笑雷
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 计算机技术
关键词: 血管图像图像增强数学形态学血管管径像素距离
分类号: R310
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 15次
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内容摘要

血管管径是很多疾病特别是血管疾病诊断的重要依据,一定程度上可反映病变的程度,血管管径测量在医学图像处理中具有广泛的应用。由于人工目测存在着效率低、速度慢、重复性和可比性差的缺点,因而把图像处理技术应用于血管管径测量已成为当今的发展趋势和研究热点,论文利用数字图像处理技术实现了血管管径的自动测量。为了有效的减小了血管图像中病灶噪声的干扰和其他因素引起的噪声,论文首先将彩色血管图像进行预处理操作,包括：灰度转换、图像滤波增强、二值化、以及数学形态学处理。然后在提取血管骨架图的基础上,应用血管的中心线确定血管方向,标记关键点并利用关键点查找血管段。最后再利用二值血管图像确定血管的管径,最终完成了血管管径的自动测量。所设计的血管管径自动测量算法的特点如下：1)针对血管灰度分布,论文采用高斯滤波图像增强算法,并进行了直方图归一化处理,增强了血管的对比度,提高了血管分割精度；2)在提取血管骨架线时首先采用了数学形态学提取骨架,针对提取骨架时产生的问题,又采用细化算法,并用模板匹配的方法对Zhang快速并行细化算法进行了改进,使血管骨架单像素化且具有连通性；3)针对血管骨架线提出了血管关键点的选取、血管交叉点和端点的识别算法；4)提出了像素点之间物理距离的测量算法,使血管管径的测量达到了较高的精度。实验结果证明,所设计的法在速度、精度和鲁棒性方面都取得了良好的效果。

全文目录

摘要 5-6Abstract 6-10第1章绪论 10-16 1.1 课题研究的目的和意义 10 1.2 血管管径测量技术的发展现状 10-15 1.2.1 分割技术的发展现状 11-14 1.2.2. 测量技术的发展现状 14-15 1.3 论文研究的主要内容和章节安排 15-16第2章血管图像分割 16-28 2.1 图像类型转换 16-18 2.2 图像增强 18-22 2.2.1 滤波 18-21 2.2.2 直方图归一化 21-22 2.3 图像二值化 22-24 2.4 二值数学形态学处理 24-27 2.5 本章小结 27-28第3章血管段的查找与存储 28-39 3.1 骨架提取 28-35 3.1.1 数学形态学提取骨架 28-30 3.1.2 改进的快速细化算法 30-35 3.2 利用血管的骨架线图跟踪血管 35-38 3.2.1 标记关键点 35-36 3.2.2 血管分段 36-38 3.3 本章小结 38-39第4章血管管径测量 39-44 4.1 直线拟合 39-41 4.2 计算血管管径 41-43 4.3 本章小结 43-44第5章像素点间物理距离的测量 44-52 5.1 对标尺图像边缘检测 44-46 5.2 空间域投影法 46 5.3 标尺定位 46-49 5.4 计算像素间距 49-50 5.5 计算血管管径的物理大小 50 5.6 本章小结 50-52第6章系统实现方法 52-60 6.1 实验环境 52 6.2 系统框图及实现方法 52-54 6.3 主要算法 54-59 6.4 本章小结 59-60结论 60-62参考文献 62-67攻读硕士学位期间发表的论文 67-68致谢 68

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