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基于图割的扩散张量磁共振图像胼胝体分割算法
  • ISSN号:0254-0037
  • 期刊名称:北京工业大学学报
  • 时间:2014.3.15
  • 页码:473-480
  • 分类:TP391[自动化与计算机技术—计算机应用技术;自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
  • 作者机构:[1]西北工业大学电子信息学院,西安710072, [2]西安电子科技大学计算机学院,西安710071, [3]三峡大学理学院,湖北宜昌443002
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(60903127);西北工业大学“翱翔之星计划”资助项目
  • 相关项目:矢量数学形态学理论及其在高维数据处理中的应用
中文摘要:

扩散张量磁共振成像过程易因噪声导致扩散张量图像(diffusion tensor images,DTI)的体素数据发生畸变,使分割效果不佳.针对该问题,提出了-种基于图割的DTI胼胝体分割算法,该算法在求解能量函数的过程中,用非种子点与作为硬约束条件的种子点之间的J-散度中位数表示T连接权值,用取值范围在(0,1]之间的单调递减指数函数表示N-连接权值,同时构造网格图结构,用最大流/最小切算法计算最小切,实现图像的全局最优二值化分割.DTI图像的分割实验结果表明:所提算法能更为准确地从受噪声影响的数据中提取出胼胝体,各参数不同取值时的重叠率指标统计分析也证明了新算法具有较高的分割精度.

英文摘要:

Noises that usually appear in the process of diffusion tensor magnetic resonance imaging could result in voxel data distortion in diffusion tensor images and poor segmentation. A method based on graph cut is proposed to deal with this problem. In the process of solving the energy function of this method, T- link weights are computed using the median of the J-divergence values, one of tensor dissimilarity metrics, among non-seed points and the seed points that are regarded as hard constraints. Meanwhile, N- link weights are computed using a monotonically decreasing exponential function ranged in (0, 1 ]. At the same time, we construct a grid graph, and calculate the minimum cut through max-flow/min-cut algorithm to achieve the global optimal binary segmentation of images. Experimental results showed that the proposed method extracted corpus callosum more accurately from the white matter tissue, and statistical analysis of overlap rates with different values of parameters also proved the new algorithm has higher accuracy of the segmentation.

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期刊信息
  • 《北京工业大学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:北京市教委
  • 主办单位:北京工业大学
  • 主编:卢振洋
  • 地址:北京市朝阳区平乐园100号
  • 邮编:100124
  • 邮箱:xuebao@bjut.edu.cn
  • 电话:010-67392535
  • 国际标准刊号:ISSN:0254-0037
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2286/T
  • 邮发代号:2-86
  • 获奖情况:
  • 中国高等学校自然科学学报优秀学报二等奖,北京市优秀期刊,华北5省市优秀期刊,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),美国数学评论(网络版),德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:11924