第18卷第11期系统仿真学报@Vbl_l8N0．112006年11月JournalofSystemSimulationNOV．．2006扩散水平集框架下的MR图像左心室轮廓提取张建伟，罗嘉，韩旭，夏德深(1．南京信息工程大学数学系，江苏南京210044；2．南京理工大学计算机系，江苏南京210094)摘要：针对单一模型难以有效分割心脏MR图像中左心室内外壁的难点，提出一种混合模型，首先将有较高效率的反几何扩散模型嵌入水平集方法，吸收各向异性扩散方法的优点，基于一条初始演化曲线就可以同时完成对左心室内外壁轮廓的分割；随后，在新的扩散水平集框架下引入一种快速形状为束解剖学为柬，修正分割结果对心脏MR图像的分割试验表明，带先验约束的扩散水平集混合模型对左心室内外壁轮廓的分割结果较为理想。关键词：磁共振图像；反几何扩散；水平集方法；形状约束中图分类号ITP391．41文献标识码IA文章编号ll004．731X(2006)1l一3271．05SegmentationofMyocardiuminMRImageBasedonDimlsionLevelSetFrameworkZⅣGJian．wei，LU0Jia，NXu，XDe．sheng(1．DepartmentofMathematics，NanjingUniversityofInformationScience＆Technology，Nanjing210044，China；2．DepartmentofComputer,NanjingUniversityof"Science＆Technology,Nanjing210094．China)Abstract：ThesegmentationofleftventricleespeciallytheoutercontourisdifficultincardiacMagneticResonanceImaging(MRI)analysis．ItisafectedbyimagingmechanismandnearbycardiacapparatusthereforeishardtosegmentHsesingletoo1．Anewhybridmodefwasproposefirst．Anti—GeometricDiflusionmodelwasintegratedwithLevelSetcurveinvolving．Thishybridmodelmakesgooduseoftheadvantageofdiflusionmethod．anditcallsegmentthewhorecontourofleftyentriclecontofirsimultaneouslybasedononlyoneinitialchive．Second，thisnew~ameworkintroducesahigheficiencyshapeandanatomypriorconstraintsmode1．TheexperimentsonthecardiacMRimagesshowtheDiflusionLevelSetcangetniceresult．Keywords：magneticresonanceimage；anti—geometricdiffusion；leve1setmethod；shapeconstraints年来，许多学者从多模型混合和引入先验知识约束等方面对引言水平集整体分割框架做出了改进，例如，Leventon等使用由磁共振成像(MagneticResonanceImaging，MRI)是一训练样本得到的边界曲线曲率等信息修改水平集距离函数种重要的医学成像技术，它的成像参数多且对人体无辐射性[31；RoussonI】平口Wsait1等都构造了形状约束模型修正水平集伤害。高效、准确的分析医学磁共振图像(Magnetic曲线演化。ResonanceImage，MR图像)对临床医学诊断有着重要的意在众多各项异性扩散方法中，Siddharth和Anthony于义。但由于受到MR图像成像机理、血液流动、人体呼吸等2003年提出的反几何扩散【6】(Anti—GeometricDifusion)模因素的影响，分割左心室内壁轮廓常常会遇到强结构噪音、型独具优势：(1)模型具有较高的效率；(2)能够准确划分弱边界等现象；而对左心室外壁的分割则更为困难，除了上复杂图像中的同质区域，得到的边界曲线失真小；(3)容易述因素的影响之外，还包括乳头肌以及周围心脏器官等因素与其它分割方法进一步结合。针对医学MR图像中左心室轮造成的干扰，使得心肌外壁的边界非常不明显。因此，传统廓的分割，构造一种新的混合模