[发明专利]大鼠头部磁共振图像蒙特卡洛仿真模型的获取方法

摘要

本发明公开了一种大鼠头部磁共振图像蒙特卡洛仿真模型的获取方法，属于组织光学技术领域。本发明基于多种图像分割方法的特定组合，首先通过分析确定灰度阈值，采用阈值分割、腐蚀和膨胀算法、二值图像最大区域标记法分割出颅骨组织；然后去除原始图像中颅骨上部所有的组织，采用特殊参数的窄带水平集分割出头皮组织；之后在去除头皮和颅骨的图像中，采用快速模糊聚类分割出脑脊液、脑灰质和脑白质；最后将分割出的5种组织以及背景部分，分别赋予不同的灰度值，获得多组织模型。本发明可以克服单一图像分割方法的局限性，快速、准确的获取大鼠头部磁共振图像蒙特卡洛仿真模型，具有良好的实际应用前景。

主权项

大鼠头部磁共振图像蒙特卡洛仿真模型的获取方法，包括下述步骤：A、首先将图像分割为头皮、颅骨、脑脊液、脑灰质、脑白质这5种组织以及图像背景共6部分图像；B、然后将上述6部分图像分别赋以不同的灰度值；C、最后将6部分图像合并，得到蒙特卡洛仿真模型；其特征在于：所述步骤A具体包括以下步骤：A1、颅骨组织分割：使用灰度阈值分割法对原始图像序列中的任意一张图像K0进行分割，并利用膨胀腐蚀算法获得颅骨组织和不连续的噪声部分；然后利用二值图像最大区域标记法去除噪声，即首先对图像不连续区域灰度值进行标记，然后计算各个标记区域的面积，其中面积最大的连续区域即为需分割的组织，将其像素标记为1，其他部分为噪声部分，其像素标记为0，得到颅骨图像K1；A2、头皮组织分割：首先对颅骨图像K1利用边缘检测方法得到颅骨上边界的三维坐标集；根据得到的颅骨上边界三维坐标对原始图像K0进行二值化处理，其中颅骨外边界上方的区域像素赋为0，得到去除了部分头皮的图像K2；对图像K2利用窄带水平集方法提取包含脑脊液、脑灰质、脑白质的脑组织部分的边界，得到图像K3；对图像K3进行二值化处理，其中脑组织边界上以及边界内区域像素值赋为1，其他部分像素值赋为0，将处理后的结果与原始图像K0相乘，得到图像K4；利用算式K5＝K0-K4-K1得到新的图像，并利用膨胀腐蚀算法和二值图像最大区域标记法去除不连续的噪声部分，得到头皮图像K5；A3、将原始图像K0去除颅骨部分和头皮部分，利用模糊聚类算法对图像进行分割，对分割出的脑脊液、脑灰质、脑白质这三部分分别赋以不同的灰度值，得到图像K6；A4、对原始图像序列中的所有图像按照A1-A3步骤进行处理。