张量投票在MR脑图像边界提取中的应用
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理结 构中可能包含随机噪声 、 异点和伪影 。 奇
人 ／０万 人 ． 死 亡 人 数 达 ３万 人 但 是 由 于 恶 性 肿 瘤 １ 年
对周 围正常组织 的人侵 ．使得脑组织各 部分轮廓 不清
晰 ， 得脑 部手术与放疗困难很大 。 使 利 用 计 算 机 图 像 处 理 技 术 对 脑 组 织 边 缘 进 行 勾 画 ． 够 避 免 医生 手 动 勾 画 产 生 的 主 观 干 扰 ． 护 正 常 能 保
棒型； 隰 （ ） 向示 意 图 ａ方
图 ２ 投 票 接 收点 方 向示 意 图
其 中 Ｖ ， 别 是 得 分 向量 的 ２个 分 量 。 样 ， Ｖ 分 同 其 他 的输 入 位 置 表 示也 给 Ｂ作 相 应 的线 型 投 票 。所 有
Байду номын сангаас
关 键 词 ：张 量 投 票 ；边界 提 取 ；脑 组 织 区域
０ 引
言
因 医学图像 中各 区域边缘 中存 在例 如邻 近性 、 连
接 性 、 续 性 、 圆性 等 总 体 特 性 ， 文 提 出一 种 基 于 连 共 本 张量 投 票 理 论Ｉ ５ １ 法 用 于 脑 部 肿 瘤 轮 廓 的提 取 这 个 的方
随着社 会 的发展 ． ３ 近 ０年 来 ． 发 性 恶 性 脑 肿 瘤 原
发 生 率 逐 年 递 增 ． 增 长 率 约 为 １ ％ ． 老 年 人 群 尤 年 ． ２ 中
为 明 显 据 文 献 报 道 ＿． 国脑 胶 质 瘤 年 发 病 率 为 ３ ６ ｌ中 １ －
方 法与传 统 的变分法１ ６ ３ 十分 不同 ． 因为它 是非迭 代 的 ． 因此具有 良好 的执行 效率 并且该算法 能够很好地 处
以表 示 为一 个 ２ ２的矩 阵 ， 几 何 形 状 为 一 个 椭 圆 。 ｘ 其 椭
Ｙ
一
圆的形状表 明了要表达 的结构 和它们 的大小 ．表 明了
这个 信 息 的确 定 性 。
声 一 一 ；
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（ ） 向值 ｂ方
预定 义 的张 量 场 把 它 的信 息 （ 个 张 量 ） 给 它 的邻 居 。 一 传 每个 邻 居 位 置 收集 所 有 的 投 票 ．并 且 把 它 们 解 码 成 一
个新 的张量 最后利用分解张量得到各种特征信息 。
１１ 张 量 表 达 ．
在医学 Ｃ Ｔ图像 中 ． 个 像 素 特 征 向量 被 编码 成 一 每 个 二 阶 对 称 ． 负 的 正 定 张 量 。在 二 维 情 况 下 ， 量 可 非 张
发展 ． 提出的一种用于分类感知结构 的计算框架 。 框 该
架能够 正确地 根据 曲面 、 区域 、 曲线 和 标 记 了 的 角 点 ，
被切 除。 这样可减低肿瘤复发几率 ． 又提高临床的生存
率。
从 二 维 或 三 维 的稀 疏 ． 噪 声 的二 值 数 据 中提 取 特 征 含
边缘检测囝 是计 算机图像处理 中的一个经典 问题 。
／ ／ ／
张量投 票在 ＭＲ脑 图像边界提取 中的应 用
李致勋 ， 公 慧玲 ， 姜 建
（ ． 昌大 学 信 息工 程学 院 ， 昌 ３ ０ ３ ； ． 昌大 学 第 一 附属 医 院 影像 科 ， 昌 ３ ０ ０ ） １南 南 ３０ １ ２ 南 南 ３ ０ ６
摘
要 ： 当前 社 会 由 于 各 种 原 因 ， 使 脑 部 疾 病 高 发 ， 精 确 勾 画 脑 部 各 区 域轮 廓 是 手 术 和 治 疗成 致 而 功 的 重 要 前 提 。提 出一 种 基 于 张 量投 票 的 脑 区域 边 界 提 取 算 法 ， 用 医学 图像 中元 素 的邻 利 近 性 、 续 性 等 特 点 ， 临床 ＭＲ （ 磁 共 振 ） 连 对 核 图像 进 行 处 理 ， 实现 符 合 人 类 感 知 的 边 界 轮 廓 勾画 。 实验 表 明 。 算 法 具 有 良好 的 实 际效 果 。 该
如 何 快 速 准 确 地 对 图像 边 缘 进 行 检 测 在 国 内外 研 究 已 久 ．其 中有 利 用 梯 度 和 门 限 的 边 缘 检 测 法 ， 例 如 ： Ｒ ｂ ｒ 算 子 、ｏ ｅ 算 子 、ｒｗｔ算 子 、ａ ｌ ｉｎ算 子 、 ｏｅｔ ｓ Ｓ ｂｌ Ｐｅ ｉ ｔ Ｌ ｐａ ａ ｃ Ｌ Ｇ 算 子 、 ａｎ Ｏ Ｃ ｎ ｙ算 子 等 ［ 还 有 其 他 一 些 方 法 ， 如 ： ３ １ ； 例 小波 变化 、 学形态学 、 糊理论 、 数 模 细胞 自动 机 等 此 。 类 算 法 在 具 有 实 边 界 时具 有 良好 的效 果 ． 是 ． 们 都 但 它 只是 孤 立 地 利 用 图像 信 息 ．而 忽 视 了诊 断 中 医生 “ 认 知 ” 过 程 ． 这 个 “ 知 ” 程 才 是 医 生 对 图像 诊 断 的 的 而 认 过
收 稿 日期 ：０ ２ ８ ０ ２ １ —０ —２
修 稿 日期 ：０ ２ ０ — ３ ２ １ — ９ ０
作 者 简介 ： 致 勋 （９ ０ ， ， 西 南 昌人 ， 士 ， 师 ， 究 方 向 为 医学 图像 处理 李 １８ 一） 男 江 硕 讲 研
现 计 机 ２１０ 上 囝 代 算 ０２ ９ ．
未 受 侵 犯 的脑 组 织 ．又使 已 受 侵 犯 的脑 组 织 最 大 限 度
１ 张 量 投 票 算 法
张 量 投 票 算 法 是 在 Ｕ Ｃ 的 Ｇ Ｍｅｉ ｉ 的指 导 下 ． Ｓ ． ｄｏ ￣ ｎ
由他 的 博 士 生 Ｇ ｖ首 先 提 出 ． ｅ ｕ Ｌ ｅ和 Ｔ ｎ ｔ 后 进 行 了 ａｇｌ ｓ 先
关 键
每个 输入可 以是一个 孤立点 ．一个有切线 方 向的点 或
一
个 有 相 关 法 线 方 向 的点 ． 以及 任 何 以 上 部 分 的组 合 。
这 个 框 架 基 于 两 个 部 分 ：用 于 表 达 的 张量 表 示 和 用 于
通信的张量投 票 投 票过程为每个输入位 置通过一 个
人 ／０万 人 ． 死 亡 人 数 达 ３万 人 但 是 由 于 恶 性 肿 瘤 １ 年
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因 医学图像 中各 区域边缘 中存 在例 如邻 近性 、 连
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１１ 张 量 表 达 ．
在医学 Ｃ Ｔ图像 中 ． 个 像 素 特 征 向量 被 编码 成 一 每 个 二 阶 对 称 ． 负 的 正 定 张 量 。在 二 维 情 况 下 ， 量 可 非 张
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张量投 票在 ＭＲ脑 图像边界提取 中的应 用
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摘
要 ： 当前 社 会 由 于 各 种 原 因 ， 使 脑 部 疾 病 高 发 ， 精 确 勾 画 脑 部 各 区 域轮 廓 是 手 术 和 治 疗成 致 而 功 的 重 要 前 提 。提 出一 种 基 于 张 量投 票 的 脑 区域 边 界 提 取 算 法 ， 用 医学 图像 中元 素 的邻 利 近 性 、 续 性 等 特 点 ， 临床 ＭＲ （ 磁 共 振 ） 连 对 核 图像 进 行 处 理 ， 实现 符 合 人 类 感 知 的 边 界 轮 廓 勾画 。 实验 表 明 。 算 法 具 有 良好 的 实 际效 果 。 该
如 何 快 速 准 确 地 对 图像 边 缘 进 行 检 测 在 国 内外 研 究 已 久 ．其 中有 利 用 梯 度 和 门 限 的 边 缘 检 测 法 ， 例 如 ： Ｒ ｂ ｒ 算 子 、ｏ ｅ 算 子 、ｒｗｔ算 子 、ａ ｌ ｉｎ算 子 、 ｏｅｔ ｓ Ｓ ｂｌ Ｐｅ ｉ ｔ Ｌ ｐａ ａ ｃ Ｌ Ｇ 算 子 、 ａｎ Ｏ Ｃ ｎ ｙ算 子 等 ［ 还 有 其 他 一 些 方 法 ， 如 ： ３ １ ； 例 小波 变化 、 学形态学 、 糊理论 、 数 模 细胞 自动 机 等 此 。 类 算 法 在 具 有 实 边 界 时具 有 良好 的效 果 ． 是 ． 们 都 但 它 只是 孤 立 地 利 用 图像 信 息 ．而 忽 视 了诊 断 中 医生 “ 认 知 ” 过 程 ． 这 个 “ 知 ” 程 才 是 医 生 对 图像 诊 断 的 的 而 认 过
收 稿 日期 ：０ ２ ８ ０ ２ １ —０ —２
修 稿 日期 ：０ ２ ０ — ３ ２ １ — ９ ０
作 者 简介 ： 致 勋 （９ ０ ， ， 西 南 昌人 ， 士 ， 师 ， 究 方 向 为 医学 图像 处理 李 １８ 一） 男 江 硕 讲 研
现 计 机 ２１０ 上 囝 代 算 ０２ ９ ．
未 受 侵 犯 的脑 组 织 ．又使 已 受 侵 犯 的脑 组 织 最 大 限 度
１ 张 量 投 票 算 法
张 量 投 票 算 法 是 在 Ｕ Ｃ 的 Ｇ Ｍｅｉ ｉ 的指 导 下 ． Ｓ ． ｄｏ ￣ ｎ
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