T2加权MR脑图像的标识定位及与脑图谱配准研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:silentmost
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
由于具有对人体无伤害、空间分辨率高等特点,磁共振(MR)成像技术被广泛应用于人脑成像,其中T2加权MR脑图像对脑组织的病变成像效果很好。人脑图谱作为重要的解剖学工具,能够为医生和研究人员提供丰富的人脑结构信息。因此,将脑图谱与T2加权MR脑图像融合可以帮助医生更好的认识和了解人脑。但是由于T2加权MR图像脑组织对比度较低、扫描层间距较大产生组织信息丢失、灰度分布不均等影响,使得T2加权MR图像的脑部标识的自动定位变得困难,限制了脑图像与脑图谱的配准融合。  本文主要针对T2加权MR脑图像的脑部标识的定位及其与脑图谱的配准进行了深入研究,其中重点研究了T2加权MR脑图像的中矢面、人脑前连合和后连合及脑皮层标志点的定位,并在此基础上对脑图谱与脑图像的配准进行了研究。本文的具体研究内容如下:  人脑相对于中矢面左右对称,大脑沟线段附近的脑组织近似对称。本文提出了一种基于对称轴和局部对称系数在T2加权MR脑图像上提取中矢面的方法。该方法通过梯度方向直方图确定人脑轴向图的对称轴,以其为基准应用局部最小对称系数方法提取大脑沟线段,使用最小二乘法计算中矢面方程,并通过双线性插值重建中矢面。实验结果表明,该方法能够快速、准确的自动提取中矢面。  由于脑图像灰度分布不均、容积效应、噪声等影响,使得体积小的前连合和后连合很难定位。本文提出了一种在T2加权MR脑图像上定位人脑前连合和后连合标志点的方法。该方法分两步:第一步,基于解剖知识和解剖结构的灰度特征定位前连合,首先通过多高斯阈值分割与前连合相关的胼胝体、穹窿体,然后根据它们与前连合的位置关系通过由粗到精的方法逐步对前连合进行了定位;第二步,基于前连合和后连合的约束关系的统计模型来定位后连合,首先通过训练集建立两者之间的统计模型,然后在定位前连合后通过模型的约束对后连合进行定位。实验结果表明,该方法能更加快速、准确的定位前连合和后连合。  根据脑皮层标志点的定义,本文提出了两种自动定位脑皮层标志点的方法。第一种方法在脑皮层标志点所在的二维平面上对其定位。该方法首先确定六个脑皮层标志点所在的三个平面,然后通过改进的FCM算法、分水岭算法、区域合并算法及基于最大类间差的阈值方法等实现脑皮层标志点的自动定位。第二种方法是基于脑提取在三维方向定位脑皮层标志点。该方法首先通过三维形变曲面模型实现人脑的粗提取,然后结合脑图像灰度特征采用数学形态学方法实现人脑的精提取,最后根据脑皮层标志点的定义,在三维脑上自动定位脑皮层标志点。实验结果表明,对于定位脑皮层的六个标志点,第一种方法更加快速、准确。  为了实现脑图谱与实际T2加权MR脑图像的配准,本文提出一种结合全局线性配准和局部非线性配准的方法。该方法首先通过中矢面、前连合、后连合和脑皮层标志点分别为脑图谱与脑图像建立Talairach坐标系统,通过各个子空间的对应的缩放比例实现分段线性变换的全局配准。在此基础上采用距离变换对全局配准后的脑图谱与脑图像相关脑组织进行隐式表示,并将基于B样条的FFD建立的变形场作用在脑图谱上,实现脑图谱到脑图像的局部非线性配准。实验结果表明,该方法能够较好的实现脑图谱与脑图像的配准。
其他文献
随着汽车电子技术的迅猛发展,霍尔传感器广泛地应用在汽车上,对与其配套使用的多极永磁体的性能提出了更高地要求。开展多极永磁体空间磁感应强度方面的研究,有助于提高永磁
<正>初中数学的基本知识主要是初中代数、几何中的概念、性质、公式、定理以及由其内容所反映出来的数学思想和方法。新教材不仅要求学生掌握好基础知识和基本技能,发展学生
素质是人们先天具有的与后天习得的一系列特点和品质的综合。素质教育,就是培养人与提高人的素质的教育,它有广义和狭义之分,狭义的素质概念是生理学和心理学意义上的素质概
期刊
每当公共或正式场合,我和我的同行们掏出“记者”名片交换的时候,我郑重或自得的神色背后都藏着虚弱或羞赧。我常常反问,我,还有我的这帮同事,是真正的,完全的记者吗?我们的
在资源日益短缺、竞争日趋激烈的今天,如何以最低的成本、最优的质量和最快的速度为用户提供最满意的产品,已是摆在制造业企业面前的难题。显然,设计周期长、设计方案非最优的传
工厂化循环水养殖是一种高技术、绿色环保的养殖方式,它集现代工业工程技术、水处理技术、生物技术于一体,主要特点是养殖密度大、对环境无危害、节约资源,是今后水产养殖业发展
专家指出:早期阅读是指0~6岁学前儿童凭借变化着的色彩、图像、文字或凭借成人形象的读讲来理解读物的活动过程。婴幼儿在最初阶段便出现了早期阅读的兴趣和行为。婴幼儿的早
随着环境恶化日益严重和能源短缺,各行业对产品的环保性有着越来越高的要求,尤其在汽车内饰件上显得尤为突出。麻类纤维作为天然纤维,具有较高的比强度、比模量等优点,通过提
乐至县农门乡小学教师、业余通讯员邓绍荣,从一九八四年起订阅了多种报刊杂志,积累了一些新闻写作资料。为了支持其他通讯员学习新闻业务知识,他不辞辛劳,编写了一本近5万字