[发明专利]一种改进的基于距离正则化水平集的核磁共振图像咬肌分割方法

摘要

一种改进的基于距离正则化水平集的核磁共振图像咬肌分割方法，该方法在距离正则化水平集的边缘停止函数构建中引入了相位一致性，利用相位一致性特征的梯度幅值能在咬肌内边缘取得局部最大值，结合原边缘停止函数构造新的分段边缘停止函数，使得边缘停止函数在整个咬肌边缘都能取到正确的局部最小值，解决了原距离正则化水平集在咬肌分割应用中的分割错误。本发明提供了一种简单，高效，具有相对较高的准确率的结合了相位一致性和距离正则化水平集(DRLSE)模型的咬肌分割方法。

主权项

1.一种改进的基于距离正则化水平集的核磁共振图像咬肌分割方法，其特征在于：所述分割方法包括如下步骤：1)读入待分割的咬肌MRI图像I，用Ω表示全部图像区域；2)使用相位一致性模型方法计算得到待分割图像I的边缘特征图谱pc；3)为距离正则化水平集函数设定时间步长，迭代次数以及各能量项的权重系数；4)初始化水平集函数Φ为初始水平集函数Φ₀，以初始化水平集函数Φ₀的零水平轮廓的中线为分界将图像区域Ω分为咬肌外轮廓区域Ω_outside和咬肌内轮廓区域Ω_inside；5)定义一个由距离正则化项和都以边缘停止函数g为权重的加权长度项以及加权面积项组成的能量函数，在构建能量泛函的过程中，将2)中得到的边缘特征图谱pc引入定义一个新的边缘停止函数，该边缘停止函数是在Ω_outside和Ω_inside区域上定义的一个分段函数；6)进行水平集迭代，最小化能量函数；7)判断迭代次数是否达到3)中定义的最大值，满足迭代的终止条件迭代停止，输出咬肌分割结果；所述步骤5)中，距离正则化水平集演化模型是使用一个距离正则化项取代重初始化的水平集函数，在表示一个水平集函数时，该模型的能量函数定义如下：其中，λ>0，ɑ∈R是固定常数，p是实现距离正则的势函数，δ和H分别为狄拉克函数和阶跃函数；g是边缘停止函数定义为：其中I是输入图像，G_σ是标准差为σ的高斯内核，卷积(G_σ*I)用于平滑图像，边缘停止函数g通常在边缘处取得比其他任何位置更小的值；引入相位一致性模型得到的边缘特征图谱pc定义新的边缘停止函数，如下：其中，Ω代表全部图像区域，Ω_outside,Ω_inside表示咬肌外轮廓区域和内轮廓区域，λ是一个用于扩展相位一致性图谱灰度域的常数。