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在医学图像或自然图像中大量特征可以用开放曲线表示,开放曲线的检测对图像分割、配准、目标识别等有重要意义,开放曲线检测中存在曲线形状千变万化,不易建立模型,干扰噪声多变等难点。而在针对医学图像肺部肺裂的检测中,肺裂在二维断面呈现为细薄的开放曲线,并且对比度较低、密度值分布不匀称,加上肺部其他组织的干扰,造成肺裂检测更难。针对以上难点,本文基于增强后处理和增强取阈值的肺裂图像,分别采用平滑和基于主动轮廓模型的曲线去噪方法检测到较完整的肺裂。本文主要内容包括: 1、针对二值化图像中开放肺裂曲线包含少量噪声和局部断裂情况提出一种基于最小二乘思想和参数估计的去噪和插值算法。首先输入二维切片,对图像中噪声加较低的权重,缺失数据权值设为零,大小由整个数据集估计估计,根据基于惩罚的最小二乘法得到残差平方和,求出最小化准则,然后用二阶微分表示平滑度,得到形变的最小化准则,用广义交叉验证(GCV)来估计最小化准则里的参数s,同时用当前残差构建权值,不停迭代,直到残差不再改变,最终实现鲁棒性平滑去噪与插值。最后基于后处理肺裂给出了实验结果,实验表明,该平滑算法可以较好的减少噪声并弥补缺失的肺裂。 2、针对肺裂增强后取阈值,仍有断裂、较多的噪声的肺裂二值图像,采用改进的基于主动轮廓模型的开放曲线去噪的方法,分割肺裂。首先对图像进行连通域分析,给图像加标记,对标记图像求距离变换,得到距离场图,在距离变换的结果上求图像梯度,梯度正负值发生变化的点为脊点,对每条加标记的曲线随机取两个脊点连起来完成曲线初始化。以距离场图作为图像力势能场,在曲线端点增添大于端点图像力的恒定值作为拉力,形成拉力场,图像力势能场和拉力场能构成曲线外力势能,最小化曲线内力和外力势能,使曲线开始演化。然后设置曲线演化与迭代终止条件,终止曲线演化,从而检测到肺裂图像上的曲线。最后设置曲线长度阈值,删除长度小于阈值的曲线段,去除无关曲线,完整分割出肺裂。最后实验结果表明该算法能有效的去噪并且弥补丢失肺裂。 3、为验证算法的有效性,用GLUCOLD数据库中典型数据进行了实验,并与准确肺裂参考比较,用正确率判断得到肺裂完整度,伪阴率和假发现率表示算法实验得到的肺裂是否过度检测或者欠检测。 通过实验结果表明,本文的算法比较稳定、有效,本文肺裂的检测对于肺部疾病的治疗具有一定的实际意义。