基于纹理特征的医学图像检索技术的研究与应用-计算机应用技术专业论文.docx

基于纹理特征的医学图像检索技术的研究与应用 The Research and application of medical image Retrival technology based on texture feature 研究生姓 名：郭金鸽 指导教师姓名：吕晓琪 赵宇红 内蒙古科技大学信息工程学院 包头 014010，中国 Candidate： Guo Jinge Supervisor： Lu Xiaoqi Zhao Yuhong School of Information Engineering Inner Mongolia University of Science and Technology Baotou 014010，P.R.CHINA 独 创 性 说 明 本人郑重声明：所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究 工作及取得研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地 方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为 获得内蒙古科技大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。 与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确 的说明并表示了谢意。 签名： 日期： 关于论文使用授权的说明 本人完全了解内蒙古科技大学有关保留、使用学位论文的规定， 即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校 可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手 段保存论文。 （保密的论文在解密后应遵循此规定） 签名： 导师签名： 日期： 内蒙 内蒙古科技大学硕士学位论文 I I 摘 要 伴随医疗信息化的普及，医学图像信息的重要性日渐凸显，相关影像信息为 医生的疾病诊疗、学术交流、医学教学和科研等提供了极大的支持和帮助。为了 达到医疗信息共享，需要对医学影像进行科学有效的管理，以便医护人员快速准 确地从海量医学图像中进行检索，并依据图像检索结果做出科学的诊疗判断，这 些需求激发了人们对图像检索领域进一步研究的兴趣。 目前主流的检索方式用图像所包含信息的关键字以及关键词语来完成检索， 即：通过人工对图像添加注解作为待检索图像的关键字词，并在海量图像库中进 行检索。用这种方式检索图像方便快捷，但是需要人工添加大量的注解，增加工 作量、耗时费力；在添加注解的时候容易存在主观差异，用词不规范或者不精确 的情况，很难用贴切的文字描述图像的底层特征和视觉特征，为解决这一问题需 要新的方法和技术来改进和完善图像检索。因此基于图像内容的检索技术应运而 生。所谓基于图像内容检索技术，是根据图像的底层视觉特征的变化，以及这些 底层视觉特征变化的组合来检索图像。 本文深入剖析了医学图像的各个底层视觉特征，尤其是底层纹理特征描述在 医学图像中的特殊地位和广泛的应用价值，采用基于纹理特征的医学图像检索方 法主要研究了人体心脏 CT 图像和脑部 MR 图像。首先针对所研究的对象选择适 合的分割算法对其进行分割，并研究了图像纹理特征的算法，发现 Tamura 算法 和 GLCM 算法具有其特殊性；随后对分割后的图像利用 Tamura 算法或 GLCM 算 法做纹理特征的提取处理；最后实现了医学图像纹理特征的检索系统。其主要研 究内容分为 6 大部分：搭建图像的特征库和信息库；.DCM 图像和.BMP 图像的浏 览、显示；图像的预处理及分割；利用 Tamura 算法和 GLCM 算法提取分割后图 像的纹理特征值；利用加权马氏距离完成待检索图像与特征库中每一个目标图像 相似性匹配的过程；检索图像库并显示检索结果等。 本课题在 Microsoft Visual Studio 2005 和 SQL Server 2005 的平台上开发，基 于 C/S 架构并利用 C++语言编程实现，同时借助 OpenCV 和 ITK 工具包辅助完成 了基于纹理特征的医学图像检索系统。实验结果表明，本系统明显提高了医学图 像检索的查全率和查准率，具有一定的实用价值。 关键词：图像分割；纹理特征；加权马氏距离；图像内容检索 II II Abstract Accompanied by the popularization of medical information, the importance of medical image information is more and more obvious. image information related provides a great deal of support and help for disease diagnosis and treatment, academic exchanges, medical teaching and scientif