基于模糊C均值聚類和多特征匹配的CT圖像淋巴結(jié)檢測方法.pdf

1、胃癌是危害人類健康的主要惡性腫瘤之一,在世界范圍內(nèi),胃癌死亡率高居榜首。胃癌的早期診斷、早期治療對于提高胃癌療效,降低死亡率具有十分重要的作用。淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移作為胃癌分期的一項(xiàng)指標(biāo),在胃癌診斷中有著很高的地位。傳統(tǒng)的胃癌診斷是專業(yè)醫(yī)師通過觀察對比分析同一病例的一系列圖像,依靠專業(yè)知識對淋巴結(jié)進(jìn)行提取、標(biāo)記,這些信息最終用于胃癌的TNM分期。這種方法雖然可靠,卻需要專業(yè)醫(yī)生對大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行繁瑣的人工操作,費(fèi)時(shí)費(fèi)力,因此,設(shè)計(jì)一種計(jì)算機(jī)自動檢測

2、識別淋巴結(jié)的方法十分必要。針對胃部CT圖像淋巴結(jié)的檢測,根據(jù)淋巴結(jié)在CT圖像中的大小、形狀、灰度以及空間位置關(guān)系,結(jié)合圖像處理與模式識別的相關(guān)知識,本文將淋巴結(jié)的檢測分為兩部分:單幅CT圖像上疑似淋巴結(jié)提取、序列圖像上跟蹤識別淋巴結(jié)。具體工作如下:
　　設(shè)計(jì)了一種基于聚類和區(qū)域生長的疑似淋巴結(jié)檢測方法。在胃部CT圖像中,臟器組織灰度均勻,面積較大,且當(dāng)中不含淋巴結(jié),淋巴結(jié)浸潤在脂肪區(qū)域當(dāng)中。針對淋巴結(jié)在胃部CT圖像中的分布特點(diǎn),設(shè)

3、計(jì)單幅胃部CT圖像上疑似淋巴結(jié)的提取方法。首先,對預(yù)處理圖像通過模糊聚類方法進(jìn)行區(qū)域劃分,根據(jù)臟器區(qū)域的面積比較大的先驗(yàn)知識,對分割得到的區(qū)域的面積進(jìn)行統(tǒng)計(jì),面積大于閾值 T的區(qū)域認(rèn)為是臟器區(qū)域,予以去除,同時(shí)高亮骨質(zhì)區(qū)域中不含淋巴結(jié)一并去除,從而得到感興趣區(qū)域,感興趣區(qū)域中包含了疑似淋巴結(jié)與脂肪。通過疑似淋巴結(jié)浸潤在脂肪區(qū)域中的先驗(yàn)知識,采用區(qū)域生長的方法得到疑似淋巴結(jié)。
　　提出了基于局部特征匹配的多目標(biāo)跟蹤算法以實(shí)現(xiàn)淋巴結(jié)的

4、識別。在胃部CT序列圖像上,淋巴結(jié)的位置、大小,形狀隨著序列圖像呈現(xiàn)漸變趨勢,無明顯跳變。根據(jù)淋巴結(jié)在序列圖像上的變化特點(diǎn),提出了局部多特征匹配的目標(biāo)跟蹤算法。首先,提出了局部搜索的思想,將當(dāng)前目標(biāo)在下一幀中的搜索匹配區(qū)域限定在一定的范圍內(nèi)。其次,分別用被跟蹤目標(biāo)與待匹配目標(biāo)質(zhì)心間的歐氏距離、面積差以及形狀上下文方法計(jì)算來表示疑似淋巴結(jié)的位置、大小、形狀在序列圖像上的變化規(guī)律,結(jié)合三種特征定義了特征匹配的相似度函數(shù)。從而實(shí)現(xiàn)疑似淋巴結(jié)的