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系統識別號 U0002-2803201416395200
中文論文名稱 基於區域生長及射線傳遞之主動脈分割
英文論文名稱 Aorta segmentation based on region growing and ray propagation
校院名稱 淡江大學
系所名稱(中) 資訊工程學系碩士班
系所名稱(英) Department of Computer Science and Information Engineering
學年度 102
學期 1
出版年 103
研究生中文姓名 楊明翰
研究生英文姓名 Ming-Han Yang
學號 600411820
學位類別 碩士
語文別 中文
第二語文別 英文
口試日期 2014-01-17
論文頁數 61頁
口試委員 指導教授-顏淑惠
委員-施國琛
委員-顏淑惠
委員-林慧珍
中文關鍵字 主動脈  腫瘤  支架  電腦斷層  區域生長  射線傳遞 
英文關鍵字 Aortic  Tumor  Stents  Computed tomography (CT)  Region growing  Ray propagation 
學科別分類 學科別應用科學資訊工程
中文摘要 近年來心血管疾病日漸增加,如主動脈栓塞及主動脈瘤等。隨著科技進步也出現了很多檢測方法,像是電腦斷層,核磁共振造影等,主要都是掃描人體的切面影像,提供醫師診斷病情及治療的參考,或是檢查手術後復原情況。由於主動脈疾病在治療上有較大的風險,因此精確的估算血管及腫瘤的面積是非常重要的。一般這種工作需要專業的醫師以人工的方式標示主動脈輪廓,而這通常是一項耗時且費力的工作。
本論文的目的在使用電腦斷層(CT)影像,協助進行半自動的主動脈分割。我們的方法結合了Region Growing和Ray Propagation,使用梯度及亮度資訊,對血管邊界進行分割,並可利用執行結果估計下一張影像的起始位置,做到處理連續影像的效果。我們先透過Region Growing的部分計算出大致的血管輪廓資訊和中心,並使用這些資訊輔助Ray Propagation部份,進行射線數量的估計以及門檻值的計算。Ray Propagation由中心點開始,由射線向外檢查方向梯度及亮度,找尋血管邊界停止。最後透過Region Growing的生長範圍,調整過長或過短的射線。我們的方法對於內部不均勻或是有雜訊血管影像的處理有不錯的效果,亦可處理無注射顯影劑的血管,對輪廓較狹長的血管也能成功的分割。
英文摘要 In this paper we propose a method based on region growing and ray propagation to segment aortic lumen or aortic aneurysm from computed tomography (CT) angiograph images. First, we use an improved region growing method to estimate the roughly range and the centroid of vessel lumen. Then we use a ray propagation method based on gradient and luminance to find the contour of vessel. Finally, we use the information of the first step to refine this contour and obtain the final result. The proposed method does not need to tune any parameter and show a satisfactory result in various CT images. In addition, it can be easily applied to continuous CT images.
論文目次 目錄
第一章 緒論 1
第二章 相關文獻回顧 7
第三章 研究方法 14
3.1 Region Growing 15
3.2 Ray Propagation 22
3.2.1 Number of Rays 23
3.2.2 Two Thresholds 24
3.2.3 Post Processing 27
第四章 實驗結果與討論 30
第五章 結論與未來展望 42
參考文獻 44
附錄:英文論文 48

圖目錄
圖 1. 胸主動脈及腹主動脈 2
圖 2. 電腦斷層造影儀器 3
圖 3. CT影像中各種組織的HU值分布 4
圖 4. 心導管覆膜支架 [19] 5
圖 5. Region of interest 6
圖 6. Snake [20] 8
圖 7. k-means [21] 9
圖 8. 分水嶺變換 [22] 10
圖 9. 以區域生長做主動脈分割 11
圖 10. 以射線傳遞做主動脈分割 [2] 12
圖 11. Region Growing過程示意圖 16
圖 12. (a)原始CT影像 以及 (b)經過Sobel filter後的梯度資訊 17
圖 13. (a)使用單一seed point無法完整生長之影像;(b)給予起始區域進行生長可以得到比較完整的結果 18
圖 14. Region Growing生長條件 21
圖 15. Region Growing流程圖 22
圖 16. 計算影像之ratio以判斷輪廓形狀 24
圖 17. Ray Propagation流程圖 29
圖 18. 正常含有顯影劑之主動脈 30
圖 19. 不含顯影劑之主動脈 31
圖 20. 胸主動脈瘤及升主動脈 32
圖 21. 主動脈弓 33
圖 22. 動脈瘤及血管支架 有缺口之情形 34
圖 23. 腎臟部分影像 35
圖 24. 比較使用初始點及框選初始範圍之結果 36
圖 25. 分割失敗的範例 37
圖 26. 髂動脈 面積較小的血管 38
圖 27. 動脈瘤以及面積較小的支架 39
圖 28. 形狀較不規則的主動脈影像 40
圖 29. 方法比較 41
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[19] http://www.tacacare.org/instruction.php?instruction_id=3
[20] http://imagejdocu.tudor.lu/doku.php?id=plugin:segmentation:active_contour:start
[21] http://informationandvisualization.de/blog/kmeans-and-voronoi-tesselation-built-processing
[22] http://en.wikipedia.org/wiki/Watershed_%28algorithm%29
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