快速水平集方法:磁共振血管造影图像分割新策略

0 下载量 6 浏览量 更新于2024-08-28 收藏 450KB PDF 举报
"MRA图像分割:一种改进的水平集方法" 在医学成像领域,无监督的体积数据分割是一项极具挑战性的任务。水平集方法近年来因其独特的特性在图像分割中得到了广泛应用。它结合了全局平滑性和拓扑改变的灵活性,使得在处理复杂图像结构时比传统的统计分类方法更具优势。然而,标准的水平集方法通常需要大量的迭代过程,导致计算效率较低。 针对这一问题,研究人员提出了一种基于分水岭算法的快速水平集框架,用于解决从磁共振血管造影(MRA)图像中分割出3D人脑血管结构的问题。MRA是一种非侵入性的成像技术,能够显示血管的详细结构,但其图像中的血管几何形状和强度模式复杂,使得自动分割变得非常困难。 分水岭算法是一种经典的图像分割方法,通过模拟地貌地形,将图像看作地貌表面,寻找像素强度值的局部极小值,将其作为“流域”,从而实现分割。将分水岭算法与水平集方法相结合,可以在保持分割精度的同时,减少计算复杂度,提高分割速度。 论文中所提出的改进方法首先利用分水岭算法对图像进行预处理,快速地找出潜在的分割边界。然后,这些边界被引入到水平集框架中,作为初始化的演化曲线。在随后的演化过程中,水平集函数被优化,以适应图像特征并精确地追踪目标结构。这种方法巧妙地利用了分水岭算法的快速性,同时保持了水平集方法的灵活性,有效地解决了血管结构的复杂性问题。 实验结果证实,该方法在处理MRA图像时,能实现快速且准确的分割,对于复杂的3D人脑血管结构,其分割效果显著。这对于进一步的血管分析、疾病诊断和治疗规划等具有重要意义。同时,这种融合不同算法的策略也为其他领域的图像分割问题提供了新的思路。 关键词:生物医学测量,水平集方法,磁共振血管造影,分水岭算法