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心脑血管三维分割研究进展

计算机辅助设计与图形学学报 2012年第7期24卷 839-851页

作者：田沄周明全武仲科北京师范大学信息科学与技术学院北京100875

心脑血管疾病是严重威胁人类健康的常见疾病,居各种死亡病因之首.分割作为后续血管三维可视化的关键环节,对于相关疾病的辅助诊疗具有重要意义.鉴于心脑血管位置的特殊性、形态的复杂性及其灰度信息的多变性,对其进行分割仍是一个具有... 详细信息

心脑血管疾病是严重威胁人类健康的常见疾病,居各种死亡病因之首.分割作为后续血管三维可视化的关键环节,对于相关疾病的辅助诊疗具有重要意义.鉴于心脑血管位置的特殊性、形态的复杂性及其灰度信息的多变性,对其进行分割仍是一个具有挑战性的课题.文中对当前基于磁共振血管造影术(magnetic resonance angiograph,MRA)和CT血管造影术(computed tomographic angiography,CTA)图像的三维心脑血管分割算法进行了回顾和总结.首先对包括模式识别、基于管状结构的分割、基于中心线的分割和基于活动轮廓模型分割4类技术进行了讨论;进而给出了每类技术的优缺点、适用范围及待改进之处;最后,探讨了该领域研究的发展方向及应注意的问题.

关键词：心脑血管三维分割血管特征血管抽取

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球B样条曲线结合树状结构的脑血管表示模型

计算机辅助设计与图形学学报 2013年第4期25卷 541-549页

作者：解立志周明全武仲科田沄北京师范大学信息科学与技术学院北京100875

针对分割之后的脑血管体数据场,提出基于球B样条曲线结合树状结构的表示模型.该模型中主要分为3个步骤表示脑血管:首先采用Hessian矩阵结合弹性球的方法获取脑血管的中心线和半径信息,可提高中心线的求取精度并且在中心线的求取过程中... 详细信息

针对分割之后的脑血管体数据场,提出基于球B样条曲线结合树状结构的表示模型.该模型中主要分为3个步骤表示脑血管:首先采用Hessian矩阵结合弹性球的方法获取脑血管的中心线和半径信息,可提高中心线的求取精度并且在中心线的求取过程中即可获得半径;然后对获得的中心线和半径进行树状重构,得到符合血管的形态拓扑结构,便于对脑血管进行遍历;最后对重构之后的每一分支血管采用球B样条曲线的方式来描述,以对脑血管病变区域进行检测,并能针对不同大小的显示窗口采用多尺度方式绘制.实验结果表明,文中模型在脑血管的显示、病灶检测等方面具有极大优势.

关键词：血管重构球B样条曲线中心线提取树形结构

结合统计和梯度信息的高效活动轮廓模型(英文)

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中国图象图形学报 2011年第8期16卷 1489-1496页

作者：田沄周明全段福庆武仲科北京师范大学信息科学与技术学院北京100875

提出一种由统计和梯度信息驱动的活动轮廓模型。该模型有效利用梯度信息使演化轮廓线快速精确地定位到物体的边缘;同时,由局部统计信息和全局统计信息构造符号压力函数,减少噪声对轮廓线演化的影响。另外,模型利用局部统计信息能够有效... 详细信息

提出一种由统计和梯度信息驱动的活动轮廓模型。该模型有效利用梯度信息使演化轮廓线快速精确地定位到物体的边缘;同时,由局部统计信息和全局统计信息构造符号压力函数,减少噪声对轮廓线演化的影响。另外,模型利用局部统计信息能够有效处理灰度分布不均的图像,全局信息的利用避免了演化轮廓线陷入局部最小,因此,该模型可以任意设置初始轮廓线。最后通过高斯卷积核对水平集函数规则化,避免了传统模型中计算代价高昂的重新初始化和规则化。实验结果表明,提出的模型不仅能够在任意初始轮廓下精确有效地分割灰度分布均匀的图像和不均匀的图像,而且对噪声具有较好的鲁棒性。

关键词：活动轮廓模型统计和梯度信息灰度分布不均匀高斯卷积初始轮廓线

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脑血管体绘制的快速表意式增强

中国图象图形学报 2013年第4期18卷 476-482页

作者：吴腾飞骆岩林田沄武仲科闫建平北京师范大学信息科学与技术学院北京100875 中国科学院软件研究所计算机科学国家重点实验室北京100190

利用3维可视化技术重构脑血管模型,获取脑血管及其相关组织的立体结构,对于辅助诊断脑血管疾病具有重要意义。鉴于脑血管位置的特殊性、形态的复杂性及灰度信息的多变性,要求重构技术能够清晰还原其空间结构。基于CUDA(computed unified... 详细信息

利用3维可视化技术重构脑血管模型,获取脑血管及其相关组织的立体结构,对于辅助诊断脑血管疾病具有重要意义。鉴于脑血管位置的特殊性、形态的复杂性及灰度信息的多变性,要求重构技术能够清晰还原其空间结构。基于CUDA(computed unified device architecture)的光线投射体绘制,引入深度和轮廓宽度等因子,采用基于曲率的轮廓增强、基于深度的边界增强以及基于立体显示和颜色融合的深度线索提示等表意式技术,实时重构高质量3维血管模型,生动展现脑血管的3维结构信息,如深度、梯度、观察方向等。实验结果表明,本文方法的有效性,在精确显示脑血管结构的同时能够增强体绘制效果。

关键词：医学可视化脑血管重构光线投射体绘制表意式增强