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彩色医学影像分割技术研究

作 者: 孟金宝
导 师: 朱近
学 校: 南京理工大学
专 业: 生物医学工程
关键词: 边缘检测 彩色空间 阈值分割 HSV空间聚类 权重 分水岭
分类号: TP391.41
类 型: 硕士论文
年 份: 2012年
下 载: 45次
引 用: 1次
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内容摘要


基于医学图像的诊断已被广泛地应用于医疗诊断,因此,准确的图像处理技术起着重要的作用。本文就图像处理中很重要的基础环节图像分割做了研究,使用边缘检测阈值分割方法分割了灰度图像。在彩色图像分割的研究中:实现了HSV聚类方法、分水岭方法分割彩色图像,创新地引入权重概念改进了分割方法。图像分割的大部分技术是针对灰度图像的。本文采用了边缘检测和阂值分割两种方法对灰度医学图像进行分割。介绍了边缘检测算子中的了Sobel算子和拉普拉斯算子,并利用人体切片图像进行实验。针对灰度图像分割,本文实现了阈值分割中的类间方差阈值分割、最大熵阈值分割、迭代阈值分割方法,并针对算法中存在的一些误判区域,结合中值滤波和形态学腐蚀操作进行了改进,得到了较好的分割效果。随着技术的成熟,彩色图像的分割被提上日程。与灰度图像相比,彩色图像所能提供的信息更加丰富,实现分割的难度也相对较大。文章彩色分割章节首先介绍了四种常用的彩色空间,实现了彩色人体切片图像在四个空间上的转化。然后介绍了RGB空间中的彩色分割:利用灰度图像的阈值分割结果进行间接分割;在RGB空间上直接分割。又介绍HSV空间聚类方法理论基础以及算法流程,实现算法并使用彩色医学图像进行实验。针对医学图像的复杂性,文章进一步研究了分水岭分割方法,并实现该方法对彩色人体切片图像的分割。针对分水岭方法产生的过度分割问题,创新地引入权重概念,分别结合阈值分割方法和HSV颜色空间聚类算法对其进行了改进,分割得到了更加精确的目标区域。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-5
目录  5-7
1 绪论  7-13
  1.1 课题研究背景以及研究意义  7-8
  1.2 国内外研究历史与研究现状  8-11
    1.2.1 阈值分割法  8-9
    1.2.2 边缘检测方法  9
    1.2.3 区域提取方法  9-11
  1.3 医学图像分割算法小结  11
  1.4 论文内容与组织结构  11-12
  1.5 实验数据介绍  12-13
2 灰度图像分割技术研究  13-31
  2.1 边缘检测  13-17
    2.1.1 Sobel算子  15-16
    2.1.2 laplace算子  16-17
  2.2 常用阈值分割方法介绍  17-24
    2.2.1 类间方差阈值分割  17-19
    2.2.2 最大熵阈值分割  19-23
    2.2.3 迭代阈值分割  23-24
  2.3 形态学方法介绍  24-25
    2.3.1 膨胀  24
    2.3.2 腐蚀  24-25
    2.3.3 开操作和闭操作  25
  2.4 实验结果  25-31
    2.4.1 中值滤波介绍  27
    2.4.2 结合中值滤波改进阈值分割的结果分析  27-29
    2.4.3 结合腐蚀和中值滤波的阈值分割改进效果  29-30
    2.4.4 算法评价  30-31
3 RGB和HSV空间彩色图像分割技术研究  31-43
  3.1 常用彩色空间介绍  31-37
    3.1.1 RGB彩色模型  31-33
    3.1.2 HSI模型  33-35
    3.1.3 HSV模型  35-36
    3.1.4 LUV模型  36
    3.1.5 模型总结  36-37
  3.2 RGB空间的彩色图像分割  37-41
    3.2.1 基于阈值分割的彩色图像分割  37-39
    3.2.2 RGB空间直接分割彩色图像  39-41
  3.3 Hsv颜色聚类方法分割彩色图像  41-43
    3.3.1 Hsv聚类算法思想与步骤  41
    3.3.2 实验结果与分析  41-43
4 分水岭方法分割彩色图像  43-58
  4.1 分水岭方法来源  43-45
  4.2 分水岭分割算法概述  45-47
    4.2.1 基础分水岭分割算法  45-47
    4.2.2 一些被改进的分水岭分割算法  47
  4.3 分水岭方法分割彩色图像算法实现  47-49
  4.4 算法改进  49-51
    4.4.1 算法改进思想  49
    4.4.2 结合阈值分割的的算法改进  49-50
    4.4.3 结合Hsv颜色聚类的算法改进  50-51
  4.5 实验结果与分析  51-58
    4.5.1 分水岭分割效果与分析  51-54
    4.5.2 结合阈值分割的结果与分析  54-55
    4.5.3 结合Hsv颜色聚类的结果与分析  55-58
5 总结与展望  58-60
  5.1 文章总结  58
  5.2 展望  58-60
致谢  60-61
参考文献  61-63

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理(信息加工) > 模式识别与装置 > 图像识别及其装置
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