吴明珠WU Mingzhu

王晓蝉2WANG Xiaochan

李兴民3LI Xingmin

利用八元数矢量积改进三维区域生长算法

吴明珠1WU Mingzhu

王晓蝉2WANG Xiaochan

李兴民3LI Xingmin

作者单位
1.广州商学院计算机系 广东广州 511363
2.南方医科大学图书馆 广东广州 510515
3. 华南师范大学计算机学院 广东广州510631

Department of Computer， Guangzhou College of Commerce， Guangzhou 511363， China

Address Correspondence to： WU Mingzhu

E-mail： wmz419@126.com

2016-02-23

中国医学影像学杂志

2016年 第24卷 第7期：549-552，556

Chinese Journal of Medical Imaging

2016 Volume 24 （7）： 549-552， 556

针对传统区域生长算法不能在有断点的血管区域继续生长的问题，本文提出一种新的基于八元数矢量积的三维区域生长算法，首先使用传统的区域生长算法，分割出连续的血管，通过梯度计算，找到血管的边缘，将其作为八元数区域生长的初始种子点，然后用种子点6个邻域的灰度构造八元数来表示种子点的特征，运用八元数的矢量积运算，进一步对于噪声等影响下的断裂血管进行有效的连接。对肝脏血管分割的结果表明，相对于传统的区域生长算法，该算法能够快速有效地分割出更多更精细的血管。

图像处理，计算机辅助；算法；体层摄影术，X线计算机；肝静脉；主动脉，腹

【Abstract】Because traditional regional growing algorithm can not continue to grow in the blood vessels which have breakpoints， we propose a new three-dimensional region growing algorithm based on octonion vector product. First， traditional regional growing algorithm is used to segment continuous blood vessels. The edges of the vessel are found by gradient calculation and used as initial seeds in the octonion growing regions. Then the six neighborhood of seeds' gray are used to construct octionions which represents the characteristics of seeds. The octonion vector product operation is used to connect the rupture vascular interfered by noise. Experimental results of the liver vessel segmentation show that the algorithm can quickly and efficiently segment more vessels compared with the traditional regional growing algorithm.

【Key words】Image processing， computer-assisted； Algorithms； Tomography， X-ray computed； Hepatic veins； Aorta， abdominal

准确精细的血管分割是医学图像三维重建与可视化及疾病诊断和手术导航的关键技术［1］。目前常用的医学图像分割方法主要分为基于区域的方法［2］、基于边缘的方法［3-7］、基于模糊连接的方法［8-10］、基于人工神经网络的方法［11-12］及基于活动轮廓的方法［13-14］。

其中基于区域的方法主要利用统一区域内的相似性识别区域。Adams等［2］首先提出种子区域生长算法，该算法基于局部像素的相似性，分割出种子点邻域中满足某些条件的像素点，是分割连通区域的常用方法，其计算简单，运算速度快，在血管连续的区域能够得到较好的分割结果。……