基于自适应阈值的Canny算法在MRI边缘检测中的应用

作     者：李健 刘孔宇 任宪盛 熊琦 窦雪峰 LI Jian;LIU Kong-yu;REN Xian-sheng;XIONG QiJ;DOU Xue-feng

作者机构：吉林农业大学信息技术学院长春130118 吉林大学吉林省生物信息学研究中心长春130118 吉林大学第二医院骨科长春130041 

出 版 物：《吉林大学学报（工学版）》 (Journal of Jilin University:Engineering and Technology Edition)

年 卷 期：2021年第51卷第2期

页      面：712-719页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(41671397) 吉林省教育厅“十三五”科学技术项目(JJKH20200329KJ) 吉林省科技发展计划项目(20191001008XH) 吉林省发改委产业技术研究与开发项目(2020C037-7) 

主　　题：图像处理 边缘检测 Canny算法 核磁共振成像 

摘      要：Canny算法作为一种经典的多级优化算法广泛应用于核磁共振成像(MRI)边缘检测中,MRI具有灰度密度不均一且对比度低的局限性,本文以腰椎间盘MRI为例提出一种改进的Canny算法在边缘检测中进行优化。首先增强图像对比度,在此基础上引入中值滤波有效处理脉冲噪声进行预处理;针对边缘提取精度不足的问题,增加梯度方向模板求取梯度幅值和方向;针对假边缘数量过多及边缘间断等问题,采用梯度强度信息计算法实现阈值自适应;最后通过直方图正规化再次进行图像增强。本文采用峰值信噪比、结构相似性、均方误差及算法运行时间四方面评价准则对传统算法、现有算法以及本文所改进的算法进行验证,结果表明:改进后的Canny算法对MRI检测精度明显提高且算法的自适应性更强,伪边缘有效减少,本文结果对MRI在医学图像处理中有一定的借鉴意义。