基于带形状约束的参数活动轮廓模型的左心室分割

摘要

左心室分割是心脏核磁共振图像分析的一个热点,也是心脏三维建模技术的关键.本文提出一种基于带形状约束的参数活动轮廓模型的左心室心肌自动分割方法.首先,使用舒张末期和收缩末期的差分图像进行感兴趣区域提取.其次,采用阈值分割将感兴趣区域进行二值化,并设计圆形模板进行左心室粗定位.之后,定义圆形形状能量函数,并将其添加到梯度矢量流(GVF)模型的外部能量项中,用于分割出左心室的内、外膜.内膜分割时,初始轮廓由粗定位的左心室血池边缘决定,Canny算子检测出的边缘图像用于生成GVF外力场;外膜分割时,已检测出的内膜作为其初始轮廓,修正后的边缘图像用于生成GVF外力场.实验表明,该方法能够有效地完成左心室心肌的全自动提取,且与传统的GVF模型相比,带形状约束的GVF模型更有利于克服噪声、乳头肌和弱边界的影响,能够获得更准确的分割结果.