切换至 "中华医学电子期刊资源库"

中华消化病与影像杂志(电子版) ›› 2022, Vol. 12 ›› Issue (02) : 108 -112. doi: 10.3877/cma.j.issn.2095-2015.2022.02.009

技术与方法

Matlab在医学图像分割中的应用
苏奎1, 董默1,()   
  1. 1. 157011 黑龙江牡丹江,牡丹江医学院医学影像学院
  • 收稿日期:2021-07-25 出版日期:2022-04-01
  • 通信作者: 董默
  • 基金资助:
    2018年度黑龙江省属高校基本科研业务费科研项目(2018-KYYWFMY-0038)

Application of medical image segmentation based on Matlab

Kui Su1, Mo Dong1,()   

  1. 1. School of Medical Imaging, Mudanjiang Medical University, Mudanjiang 157011, China
  • Received:2021-07-25 Published:2022-04-01
  • Corresponding author: Mo Dong
引用本文:

苏奎, 董默. Matlab在医学图像分割中的应用[J]. 中华消化病与影像杂志(电子版), 2022, 12(02): 108-112.

Kui Su, Mo Dong. Application of medical image segmentation based on Matlab[J]. Chinese Journal of Digestion and Medical Imageology(Electronic Edition), 2022, 12(02): 108-112.

对医学图像进行分割可以帮助临床医师对相应病灶进行更为深刻的分析和研究,本文以典型CT图像为例,探究了在Matlab软件下进行医学图像预处理与分割的基本方法。在医学图像分割上分别阐述和比较了以Otsu方法为代表的阈值分割、以一阶和二阶微分算子为代表的边缘检测分割和以分水岭方法为代表的区域分割方法。结果显示,传统的分割技术依然有着算法简单、占用内存低、耗时短等优势,在实际的分割精度要求不是很高时可以更为快捷地得到结果。

Medical image segmentation can help doctors analyze and study the corresponding diseases. Therefore, this paper takes typical CT images as an example to explore the basic methods of medical image preprocessing and segmentation under Matlab software. In medical image segmentation, the threshold segmentation represented by Otsu method, the edge detection segmentation represented by first-order and second-order differential operator and the region segmentation represented by watershed method are described and compared respectively. The results show that the traditional segmentation technology still has the advantages of simple algorithm, low memory consumption and short processing time. It can get results more quickly when the actual segmentation accuracy is not very high.

表1 DICOM格式图像常用的Matlab读取与处理函数
图1 Matlab读入的原始图像与转换调窗后的图像对比图。图A为Matlab读取DICOM格式的原始灰度图;图B为将灰度转换为CT值后的显示图像;图C为调整窗宽窗位归一化后的图像
表2 DICOM图像元数据的主要参数获取
图2 对CT图像进行滤波与对比度增强。图A为均值滤波;图B为中位数滤波;图C为自适应滤波;图D为饱和化;图E为直方图均衡化;图F为自适应直方图均衡化
图3 Otsu分割效果图
图4 不同算子边缘检测结果。图A为Sobel;图B为Prewitt;图C为Roberts;图D为Candy
图5 分水岭分割比较。图A为原始图像;图B为直接使用的分水岭算法;图C为使用Sobel算子与开闭运算;图D为设置标记后的分水岭算法
1
黄鹏,郑淇,梁超.图像分割方法综述[J].武汉大学学报(理学版), 2020, 66(6): 519-531.
2
邓剑勋.基于图像分割与目标提取的舰船遥感影像分析技术[J].舰船科学技术, 2017, 39(24): 140-142.
3
何俊,葛红,王玉峰.图像分割算法研究综述[J].计算机工程与科学, 2009, 31(12): 58-61.
4
李惠明,张军.基于影像组学的人工智能在脑胶质瘤MRI诊断中的应用[J].国际医学放射学杂志, 2019, 42(5): 531-534, 546.
5
汪友生,王雨婷,夏章涛,等.序列血管内超声图像的管腔内膜自动分割算法[J].图学学报, 2019, 40(1): 173-180.
6
彭璟,罗浩宇,赵淦森,等.深度学习下的医学影像分割算法综述[J].计算机工程与应用, 2021, 57(3): 44-57.
7
贾舒涵,蒲放,李淑宇,等.基于MRI图像的主动脉分割与三维建模[J].中国医学影像技术, 2007, 23(10): 1566-1568.
8
李泽宇,陈一民,赵艳,等.拟合正态分布曲线的肺野图像分割与三维重建[J].计算机工程与设计, 2017, 38(5): 1277-1281.
9
谢勰,王辉,张雪锋.图像阈值分割技术中的部分和算法综述[J].西安邮电学院学报, 2011, 16(3): 1-5.
10
吴鹏.萤火虫算法优化最大熵的图像分割方法[J].计算机工程与应用, 2014, 50(12): 115-119.
11
李鹏,丁倩雯.基于麻雀算法优化的OSTU分割算法[J].电子测量技术, 2021, 44(19): 148-154.
12
曹梦龙,霍立斌.轮胎钉孔视觉检测系统设计[J].青岛科技大学学报(自然科学版), 2019, 40(2): 102-107.
13
程蔚,郑洪庆.基于MATLAB的血液红细胞识别系统设计[J].机电技术, 2016(6): 35-37.
14
梁金明,魏正曦. Ostu算法的改进研究[J].四川理工学院学报(自然科学版), 2010, 23(5): 543-545.
15
李依桐,陈悦,杨皙睿.基于核磁共振图像的脑肿瘤模糊目标边缘分割[J].计算机仿真, 2020, 37(10): 369-373.
16
李翠锦,瞿中.基于深度学习的图像边缘检测算法综述[J].计算机应用, 2020, 40(11): 3280-3288.
[1] 尹燕伟, 朱敏, 董祥梅, 胡嘉航, 李永生. 冠状动脉CT血管造影图像标注方法的研究[J]. 中华消化病与影像杂志(电子版), 2022, 12(05): 281-285.
阅读次数
全文


摘要