颅脑损伤CT图中血块的分割和三维重建

摘要

在脑神经外科中,准确判断和计算颅脑损伤患者脑中血块的空间位置和体积,可以为脑损伤的临床诊断和手术方案的制定提供科学合理的依据。图像的三维重建和分割是获取脑CT图像中血块的位置和体积的重要方法。因此,研究脑CT图像中血块的三维重建和分割具有重要的临床意义。
　　本文以泉州市某医院提供的颅脑额叶损伤CT图片为研究对象,为了准确获取血块的体积和空间位置主要进行了如下方面的研究:
　　(1)根据三维重建对层间分辨率的要求,提出了基于贝塞尔曲线的断层图像插值方法,增加了层间的分辨率,提高了三维重建的精度。最后将本文的插值算法与线性插值方法进行仿真对比,说明基于贝塞尔曲线的断层图像插值方法的准确性。
　　(2)为了准确提取出CT图中的血块区域,实现面积的精确计算,在分析血块分割的准确性对CT图中血块面积计算的影响后,提出了基于区域生长和改进的FCM模糊聚类的血块分割方法。最后将改进的FCM模糊聚类算法与阈值分割法和标准FCM模糊聚类算法进行仿真对比,说明改进的FCM模糊聚类算法在分割上的准确性。
　　(3)为了判断脑中血块的空间位置,在深入分析面绘制和体绘制的基础上,提出了基于分割的移动立方体三维重建方法。将阈值分割法、区域生长法和改进的 FCM模糊聚类算法与移动立方体法结合在一起用于血块等组织的三维重建,并根据重建的效果图判断血块的空间位置。
　　(4)按照额叶功能区的划分,将血块分解到其涉及的各个脑组织中,并在血块面积计算的基础上计算整个血块和各个部分的体积。最后通过三维重建获取血块各个部分的三维图像。
　　(5)在图像分割和三维重建研究的基础上,本文应用MATLAB GUI开发了颅脑损伤三维可视化系统。

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第1章 绪论

1.1 课题的背景及意义

1.2 课题相关研究现状

1.3 本文的研究内容和方法

1.4 本文的组织结构

第2章 颅脑损伤CT图像的预处理

2.1 DICOM图像文件与BMP格式的转化

2.2 图像的滤波

2.3 基于贝赛尔曲线的断层图像插值

2.4 本章小结

第3章 颅脑CT中血块的分割及面积计算

3.1 图像分割的一般模型

3.2 常用的图像分割方法

3.3 基于改进的FCM模糊聚类的血块分割

3.4 血块面积的计算

3.5 本章小结

第4章 颅脑CT中血块的三维重建及位置确定

4.1 重建算法的分类

4.2 基于改进的MC算法的血块三维重建

4.3 实验的仿真结果

4.4 血块位置的判断

4.5 本章小结

第5章 血块及其成分体积的测定

5.1 整个血块的体积

5.2 血块成分的体积

5.3 本章小结

第6章 颅脑损伤三维可视化系统

6.1 系统功能模块设计

6.2 系统程序流程图

6.3 系统界面

6.4 本章小结

第7章 总结与展望

7.1 工作总结

7.2 工作展望

参考文献

致谢

个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果