ר���������ڹ���ģ���ݶ�ʸ��������ҽѧ����ͼ���˶����Ʒ���
���������������漰ͼ����������������漰һ�ַ�ӳ�����ķ�������Ѫ�������������˶���ҽѧ����ͼ���˶��Ĺ��Ʒ�����
�������� ��ҽѧͼ������ͼ�������ļ�������������������(IGS)�������У�����ҽѧͼ�����е���������֯�α���˶�������һ����Ҫ���о����ݡ�
������Ӿ�������˶����ƺ��������ȫ���о�ʼ�������Ͱ�ʮ��������������ϵ����뷢չ����ӿ�ֳ�����漰�Ǹ����ڲ��ĵ㡢���߶Ρ������Լ�����ȵȵ��˶�״̬��������ټ������������У���������ͼ���и���Ȥ����Ե���������ߵ�ʱ���˶�״̬������Ҫ����ʵ���壬�������������Ż���̬�����ߵķ�����Ҫ������ַ�������Ԫ������̬�滮����ģ���˻ȵȡ��ö�̬������ģ��(ACM��Snake)�������и���Ȥ����ķָ���һ�ֽϳ��졢��Ч����Ӧ�ù㷺�ķ�����ͬʱ����������ͼ���ж�̬�����ߵ��˶��ͱ仯�����ҽѧͼ�������������������о��и���Ҫ���о�Ӧ�ü�ֵ����̬������ģ����һ��Ҫ�����ֶεĻ����������ܶԵ���ͼ�����Ȥ������(ROI)���ֲ��ķָ����Ѱ����ʩ�Ӻ��������������ƽ�������������ȶ���Ŀ�������γɱպ����롣���ֱ�ӽ���ͳ�Ķ�̬������ģ�ͷ������ڷǸ����˶����٣���³��������������ս��һ�������̬������ȱ���㹻�Ķ�̬��Χ(��������ʵ�߽�̫Զ)����ƽ�αĿ�ꣻ�������̬�����߶�����ͼ���е�α�ߡ�ʵ��ȱ���㹻�ı���������ܶ���֮����β����µ�����������������ö�̬������ģ����³����˶�������Ȼģ���Ǹ�������δ�ܳ���������⡣��������Ҫ�ο�������ƪ���ף����Դ�Ϊ���������˸Ľ��봴��1���Ƶȡ�����һ�������߹��ƹ���Snakeģ�͵�һ����Ƶ���ٷ�����.ŦԼͼ���������̳���ļ���2002��9��22-25��ҳ��1301-1305��
2�ⷨ��.����ȡ������Ķ�ɨ������ͼ��ķָ�����ټ����������������Ķ�̬������ģ�͡�.IEEE��ҽѧ����1998�꣬17��(2��)��ҳ��127-136��
3�����ȡ��ݶ�ʸ�����α�ģ�͡�.���ս�˹��ѧѧ��������2000��9�³����ҽѧ�����ֲᡣ
4���䷲��³���죬����ɫͼ���Ե�������㷨����ģ�����ӷ������й���ѧ(A��)��1995�꣬25��(2��)��ҳ��219��224��
����ͼ�����������������ߵĶ�̬��Χ�����Ż��������ߵ��ⲿ���������������ٵĹؼ���Ҳ������ʵ�ַǸ����˶����ٵĵ�һ��������1��������������֡��ֲ��������Ϊ��̬�����ߵ��������������ɹ��ؽ���˷�ҽѧ��Ƶͼ����˶��������⡣Ȼ��������֡��ֲ������Ӧ��������Ǹ����˶�����ʱ�������Լ�������������Խ�������ʧ�ܡ�����2�й�������������������Ԫ���ɹ����ڳ����Ķ�����ͼ��������˴��˶�������٣��ұ�����α�߽�ĸ��š�����3�й����ݶ�ʸ������(GVF)��Ϊ�µ����������ڵ���ͼ����Լ����̬�����ߣ�����һ����������ʼ��̬�����ߵ�ѡȡ�����и���Ķ�̬��Χ�������ܹ��ƽ����ݶȳ������ܴﵽ�ı�Ե��������Ȼ���������ݶ�ʸ������������������ĵ�֡����Ȥ����ʱ����������ͼ����ǿ��Ե����������������Ե���ݶ�ʸ��������ʵ���ϸ���Ȥ���ı߽羭��������Ե�����Ӷ������˽ϴ�ĸ���������4������Ĺ���ģ�����ۼ����Ե��ȡ����Ϊ���ĵĶ�̬�����߸����ṩ�˺ܺõı�Եѡ�����ݺ�³���Ա���
��������
��������Ŀ�������ṩһ�ֻ��ڹ���ģ���ݶ�ʸ��������ҽѧ����ͼ���˶����Ʒ������ܴӸ�����������ݶ�ʸ������(GVF)�����������������⣬��ɶ�̬�����ߵ�³����ٲ���һ��ʵ�����Ĺ������Ż���
Ϊʵ������Ŀ�ģ��������������²���1����ȡһ���Ķ������µIJ�����20֡������������MR��CT����ͼ�����۲첿λ�����ʵ��ߴ���н�ȡ�Ŵ�2�����˫������ģ�͵�������������һ��������Ϊ��ӳ�˵�֡ͼ���ڲ�����Ŀռ�����ԵĹ���ģ���ݶ�ʸ���������ڶ���������Ϊ֡�䶯̬�������ϸ�����Χ�Ĺ���ģ���ݶ�ʸ�������ľֲ�����ԣ�������������Ϊ��ӳ��ͼ��֮֡�������˶�����ԵĹ���ʸ������3����Ե�1����õĽ�ȡ�Ŵ�ͼ�����ֹ����ճ���һ֡ͼ��ĸ���Ȥ��������4���ڵ�2�������������������£���˫������ģ����֡���ٵ�3���õ��ĸ���Ȥ������
5��������������߸��ٽ��������������ƶ��������ϵ�ÿһ������Ż���������٣��ɴ˵õ��������˶��켣��
����������2�л�ȡ����ģ���ݶ�ʸ�������ľ��岽��Ϊa����Բ���1�н�ȡ���ͼ����֡��ȡ���Ĺ���ģ����Եͼ����ȡ���ݶȣ�b���ֱ�����ƽ��������Ӧϵ��������������Ӧϵ���滻�����ݶ�ʸ��������ɢ�����еij���ϵ���������ģ���ݶ�ʸ��������ɢ���̣�c��������������Ĺ���ģ���ݶ�ʸ��������ɢ������֡����ͼ��Ĺ���ģ���ݶ�ʸ����������������4����˫������ģ����֡���ٸ���Ȥ�������ߣ����岽��Ϊa����1֡��ʼ����ľ�̬�ƽ����ȡ��1֡�����ߵĹ���ģ���ݶ�ʸ�����ֲ���������������ӵ�1֡ͼ����ѡ������Ȥ�����ʼ����(���ֹ����)����ʱ�������õ����ʼ���룬�ó�ʼ�����ڵ�1֡ͼ��Ĺ���ģ���ݶ�ʸ�������������£�ͨ��˫������ģ�͵ľ�̬�������ӵļ��㣬��ƽ�����Ȥ������ʵ���������γ����룬����֮Ϊ����̬����ʱ��1֡����������ϣ�Ȼ�������ѻ�õĸ�֡����ģ���ݶ�ʸ���������ݣ����������еľֲ�������㷨�����������1֡����̬�����ϸ���Ĺ���ģ���ݶ�ʸ�������ֲ�������������ݣ�b����2֡�Ķ�̬���Ƶ��Ѿ��������1֡�����Ҳ�������̬����Ҫ���е�2֡�Ķ�̬���٣���ʱ���Ƚ���״̬��ֵ��������������a�еõ��ĵ�1֡������̬������Ϊ��2֡��Ԥ����̬���룻Ȼ���ڵ�1֡����������������a�еõ��Ĺ���ģ���ݶ�ʸ�������ֲ���������������������£�ͨ��˫������ģ�͵Ķ�̬�������ӵļ��㣬������2֡�Ĺ���̬���룻c����2֡�ľ�̬�ƽ����ȡ��2֡�����ߵĹ���ģ���ݶ�ʸ�����ֲ�����������������һ�������ͬ����״̬��ֵ��������������b�еõ��ĵ�2֡�Ĺ���̬������Ϊ��2֡��Ԥ����̬���룻Ȼ���ڵ�2֡�Ĺ���ģ���ݶ�ʸ�����������£�ͨ��˫������ģ�͵ľ�̬�������ӵļ��㣬������2֡������̬���룬��ʱ����˴ӵ�1֡����2֡�ĸ��ٹ��̣�Ȼ�������ѻ�õĸ�֡����ģ���ݶ�ʸ�������ݣ����������еľֲ�������㷨����õ�2֡������̬�����ϸ���Ĺ���ģ���ݶ�ʸ�����ֲ�������������ݣ�d���ظ�����b��c�еĴ�����̣�ֱ�����һ֡ͼ�������ϡ�
��������������5�е�����Ż���������ٵľ��岽��a��������ʼ��ij�ʼ�ֲ���b���Գ�ʼ�ֲ���ÿһ�㣬������ɸ���̽�㣬�������ҳ�������֡��̬�����ߵ�����㣻c�������������b�е�������̽���Կռ�һ���Ժ�ʱ�������Ե�Ҫ�������麯����d�������������b�е�������̽������Ӧ��֡��̬�������ϵ�����㣬������ȻԼ���������������Ȼ���ʣ�e�������������������Լ����������ȻԼ����������������������ɷ�������Ե���̽�������������ơ�����֡�����������ʣ��ɵõ������������˶��켣���Ӷ���ɸ���Ȥ���Ķ�̬���١�
�Ա������ıȽ���������1���������ר�Ҷ���������ͼ����֡���ճ����Һ��ķ��α��˶�����(��ͼ3)��2��ѡ��ÿ��ͼ��ĵ�һ֡�����ճ���������Ϊ��ʼ���룬�ñ�����������֡�����3���ֱ����ݶ�ʸ�����������ģ���ݶ�ʸ��������������������˫������ģ�ͽ��и��٣���������ٽ�����ֹ����ճ��Ľ����Աȼ���ֱ�۵IJ��(��ͼ4)�����������������(����1)���ɱ�ɼ�����ģ���ݶ�ʸ����(GFGVF)�����������µĸ��پ������Ժ����ݶ�ʸ����(GFGVF)��������
���ٽ�����Ա�
��˲��ù���ģ���ݶ�ʸ��������ʹ���ݶ����������Ż���ͼ��ƽ̹�����ݶ������ݵ��Ը��õ�ƽ����ͼ���Ե�����ݶ����ݵ��Ը��õػָ����Ӷ������ȫ�ֺ;ֲ���Ӧ�Ե�ì�ܣ��������þ����ݶ�ʸ��������������ͼ������ʱ����֡ͼ����ֻ�����������¶�̬�����߳����쳣���α����������³���ԡ�
��ͼ˵��
ͼ1Ϊ�����������̿�ͼ��ͼ2Ϊ��������MRͼ�������µ������������ڱ��α���ٹ������������ֻ��ڹ���ģ���ݶ�ʸ��������˫������ģ�Ϳɶ�����ͼ��ĸ���Ȥ������������³���ʱ�ո��١�
ͼ3Ϊ���CT��֡��������ͼ������ķ��������ҽ���ֹ����ĸ���Ȥ��������Ե��ͼ4Ϊ���ͼ3��CT��֡��������ͼ������ķ����ֱ��ݶ�ʸ������(����)�����ģ���ݶ�ʸ������(����)�������������µ�˫������ģ��ģ���������ٽ����ͼ3�����ҽ���ֹ�����Ե���жԱȡ��ȽϽ��������ʾ��˫������ģ�����㷨���ȶ��ԣ�ͬʱҲ˵������ģ���ݶ�ʸ���������и��ŵ����ʡ�
����ʵʩ����ʽ
1����ȡһ���Ķ������µ�����������MR��CT����ͼ��25֡�����������еIJ�ֵ�㷨���۲첿λ�����ʵ��ߴ���н�ȡ�Ŵ÷�����������ǿͼ�����Ȥ����ϸ�ڷֱ��ʡ�����߸��ٵ�������2���������еĹ������㷽����֡���㲽��1�н�ȡ�Ŵ��ͼ��Ĺ�������3����Խ�ȡ���ͼ���������з�����֡�������Ĺ���ģ����Եͼ��4����ȡ����ģ���ݶ�ʸ�����������岽������a����ȡ����3�����õĹ���ģ��ͼ��Ĺ���ģ����Ե����Ie���������ݶȪ�Ie��b���������ģ���ݶ�ʸ��������ɢ���̷ֱ�����ƽ��������Ӧϵ��������������Ӧϵ����exp(-(|�̡�I|/��)2)�ͦ�(1-g(��))|��Ie|2�滻�����ݶ�ʸ��������ɢ�����еij���ϵ���Ǻ�|��Ie|2��������Ĺ���ģ���ݶ�ʸ��������ɢ����ΪUt��g(|�̡�I|)��2U-��(1-g(�̡�I))| ��Ie|2(U-��Ie)c���������Ϲ���ģ���ݶ�ʸ����������֡����ͼ��Ĺ���ģ���ݶ�ʸ��������5����Ե�1����õĽ�ȡ�Ŵ�ͼ���ֹ����ճ���һ֡ͼ��ĸ���Ȥ��������6����˫������ģ����֡���ٲ���5�еĶ�̬�����ߣ�˫������ģ�͵�����Ϊ˫������ģ���ɾ�̬���ӺͶ�̬���ӹ��ɣ����Ƿֱ���������˶��ľ�̬�ƽ��Ͷ�̬���Ƶ����⡣���ж�̬����Ϊ�����ݶ�ʸ����ģ�͵ĸĽ����ھ����ݶ�ʸ����ģ�͵��㷨�Ľṹ��ʽ�иı��˾����ݶ�ʸ����ģ�͵������������������˹���ʸ�����Ͷ�̬�������ϸ���Ĺ���ģ���ݶ�ʸ�����ľֲ�����������������侲̬����Ϊ�����ݶ�ʸ����ģ�͵��㷨�Ľṹ��ʽ���������˹���ģ���ݶ�ʸ������������������ԭ�����ݶ�ʸ��������������֡���ٶ�̬�����߾��岽������a����1֡��ʼ����ľ�̬�ƽ����ȡ��1֡�����ߵĹ���ģ���ݶ�ʸ�������ֲ���������������ӵ�1֡ͼ����ѡ������Ȥ�����ʼ����(���ֹ����)����ʱ�������õ����ʼ���룬�ó�ʼ�����ڵ�1֡ͼ��Ĺ���ģ���ݶ�ʸ�������������£�ͨ��˫������ģ�͵ľ�̬�������ӵļ��㣬��ƽ�����Ȥ������ʵ���������γ����룬����֮Ϊ����̬����ʱ��1֡����������ϣ�Ȼ�������ѻ�õĸ�֡����ģ���ݶ�ʸ���������ݣ����������еľֲ�������㷨�����������1֡����̬�����ϸ���Ĺ���ģ���ݶ�ʸ�������ֲ�������������ݣ�b����2֡�Ķ�̬���Ƶ��Ѿ��������1֡�����Ҳ�������̬����Ҫ���е�2֡�Ķ�̬���٣���ʱ���Ƚ���״̬��ֵ��������������a�еõ��ĵ�1֡������̬������Ϊ��2֡��Ԥ����̬���룻Ȼ���ڵ�1֡����������������a�еõ��Ĺ���ģ���ݶ�ʸ�������ֲ���������������������£�ͨ��˫������ģ�͵Ķ�̬�������ӵļ��㣬������2֡�Ĺ���̬���룻c����2֡�ľ�̬�ƽ����ȡ��2֡�����ߵĹ���ģ���ݶ�ʸ�������ֲ�����������������һ�������ͬ����״̬��ֵ����������������b�еõ��ĵ�2֡�Ĺ���̬������Ϊ��2֡��Ԥ����̬���룻Ȼ���ڵ�2֡�Ĺ���ģ���ݶ�ʸ�������������£�ͨ��˫������ģ�͵ľ�̬�������ӵļ��㣬������2֡������̬���룬��ʱ����˴ӵ�1֡����2֡�ĸ��ٹ��̣�Ȼ�������ѻ�õĸ�֡����ģ���ݶ�ʸ���������ݣ����������еľֲ�������㷨����õ�2֡������̬�����ϸ���Ĺ���ģ���ݶ�ʸ�������ֲ�������������ݣ�d���ظ�����b��c�еĴ�����̣�ֱ�����һ֡ͼ�������ϣ�7��������������߸��ٽ��������������ƶ��������ϵ�ÿһ������Ż���������٣����岽��a��������ʼ��ij�ʼ�ֲ���b���Գ�ʼ�ֲ���ÿһ�㣬����64����̽�㣬�������ҳ�������֡��̬�����ߵ�����㣻��̽��Խ��Խ�ã���̫������Ӽ���ĸ��Ӷȣ�c�������������b�е�������̽���Կռ�һ���Ժ�ʱ�������Ե�Ҫ�������麯���������ռ�һ���Ժ�ʱ�������Ե�����Ϊ����Ϊ�˶�����ĸ��ԺͷǸ��������е�ijһ�ʵ�(����)���к����ڵ�һ�»�������˶�״̬�����˶�״̬��ʱ����������仯���ռ�һ���Ժ�ʱ�������Կ��ñ�Ҷ˹������ʾΪ���¸�����ʽ���n�������ʱ�������֡����i������пռ��������������������P(Xn)=P(xni|xn-1i)P(xni+1|xni)]]>������һ�������ʱ���������������ڶ����ǿռ�һ�����������Ը�����ʽʼ�ձ��ָ�����˻������ǿռ�һ���Ժ�ʱ�������ԵĻ���Ҫ��d�������������b�е�������̽������Ӧ��֡��̬�������ϵ�����㣬������ȻԼ���������������Ȼ���ʣ�e�������������������Լ����������ȻԼ����������������������ɷ�������Ե���̽�������������ơ�����֡�����������ʣ��ɵõ�ÿһ�������˶��켣���Ӷ���ɸ���Ȥ���Ķ�̬���١�
Ȩ��Ҫ��
1.һ�ֻ��ڹ���ģ���ݶ�ʸ��������ҽѧ����ͼ���˶����Ʒ��������������ڰ������²���(1)��ȡһ���Ķ������µIJ�����20֡������������MR��CT����ͼ�����۲첿λ�����ʵ��ߴ���н�ȡ�Ŵ�(2)���˫������ģ�͵�������������һ��������Ϊ��ӳ�˵�֡ͼ���ڲ�����Ŀռ�����ԵĹ���ģ���ݶ�ʸ���������ڶ���������Ϊ֡�䶯̬�������ϸ�����Χ�Ĺ���ģ���ݶ�ʸ�������ľֲ�����ԣ�������������Ϊ��ӳ��ͼ��֮֡�������˶�����ԵĹ���ʸ������(3)��Ե�1����õĽ�ȡ�Ŵ�ͼ�����ֹ����ճ���һ֡ͼ��ĸ���Ȥ��������(4)�ڵ�2�������������������£���˫������ģ����֡���ٵ�3���õ��ĸ���Ȥ��������(5)������������߸��ٽ��������������ƶ��������ϵ�ÿһ������Ż���������٣��ɴ˵õ��������˶��켣��
2.����Ȩ��Ҫ��1�����Ļ��ڹ���ģ���ݶ�ʸ��������ҽѧ����ͼ���˶����Ʒ��������������ڲ���2�л�ȡ����ģ���ݶ�ʸ�������ľ��岽��Ϊ(a)��Բ���1�н�ȡ���ͼ����֡��ȡ���Ĺ���ģ����Եͼ����ȡ���ݶȣ�(b)�ֱ�����ƽ��������Ӧϵ��������������Ӧϵ���滻�����ݶ�ʸ��������ɢ�����еij���ϵ���������ģ���ݶ�ʸ��������ɢ���̣�(c)������������Ĺ���ģ���ݶ�ʸ��������ɢ������֡����ͼ��Ĺ���ģ���ݶ�ʸ��������
3.����Ȩ��Ҫ��1�����Ļ��ڹ���ģ���ݶ�ʸ��������ҽѧ����ͼ���˶����Ʒ��������������ڲ���4����˫������ģ����֡���ٸ���Ȥ�������ߣ����岽��Ϊ(a)��1֡��ʼ����ľ�̬�ƽ����ȡ��1֡�����ߵĹ���ģ���ݶ�ʸ�����ֲ���������������ӵ�1֡ͼ����ѡ������Ȥ�����ʼ����(���ֹ����)����ʱ�������õ����ʼ���룬�ó�ʼ�����ڵ�1֡ͼ��Ĺ���ģ���ݶ�ʸ�������������£�ͨ��˫������ģ�͵ľ�̬�������ӵļ��㣬��ƽ�����Ȥ������ʵ���������γ����룬����֮Ϊ����̬����ʱ��1֡����������ϣ�Ȼ�������ѻ�õĸ�֡����ģ���ݶ�ʸ���������ݣ����������еľֲ�������㷨�����������1֡����̬�����ϸ���Ĺ���ģ���ݶ�ʸ�������ֲ�������������ݣ�(b)��2֡�Ķ�̬���Ƶ��Ѿ��������1֡�����Ҳ�������̬����Ҫ���е�2֡�Ķ�̬���٣���ʱ���Ƚ���״̬��ֵ��������������a�еõ��ĵ�1֡������̬������Ϊ��2֡��Ԥ����̬���룻Ȼ���ڵ�1֡����������������a�еõ��Ĺ���ģ���ݶ�ʸ�������ֲ���������������������£�ͨ��˫������ģ�͵Ķ�̬�������ӵļ��㣬������2֡�Ĺ���̬���룻(c)��2֡�ľ�̬�ƽ����ȡ��2֡�����ߵĹ���ģ���ݶ�ʸ�����ֲ������������������״̬��ֵ��������������b�еõ��ĵ�2֡�Ĺ���̬������Ϊ��2֡��Ԥ����̬���룻Ȼ���ڵ�2֡�Ĺ���ģ���ݶ�ʸ�����������£�ͨ��˫������ģ�͵ľ�̬�������ӵļ��㣬������2֡������̬���룬��ʱ����˴ӵ�1֡����2֡�ĸ��ٹ��̣�Ȼ�������ѻ�õĸ�֡����ģ���ݶ�ʸ�������ݣ����������еľֲ�������㷨����õ�2֡������̬�����ϸ���Ĺ���ģ���ݶ�ʸ�����ֲ�������������ݣ�(d)�ظ�����b��c�еĴ�����̣�ֱ�����һ֡ͼ�������ϡ�
4.����Ȩ��Ҫ��1�����Ļ��ڹ���ģ���ݶ�ʸ��������ҽѧ����ͼ���˶����Ʒ�����������������������5�е�����Ż���������ٵľ��岽��(a)������ʼ��ij�ʼ�ֲ���(b)�Գ�ʼ�ֲ���ÿһ�㣬������ɸ���̽�㣬�������ҳ�������֡��̬�����ߵ�����㣻(c)�����������b�е�������̽���Կռ�һ���Ժ�ʱ�������Ե�Ҫ�������麯����(d)�����������b�е�������̽������Ӧ��֡��̬�������ϵ�����㣬������ȻԼ���������������Ȼ���ʣ�(e)�����������������Լ����������ȻԼ����������������������ɷ�������Ե���̽�������������ơ�����֡�����������ʣ��ɵõ������������˶��켣���Ӷ���ɸ���Ȥ���Ķ�̬���١�
ȫ��ժҪ
������������һ�ֻ��ڹ���ģ���ݶ�ʸ��������ҽѧ����ͼ���˶����Ʒ������������²���1.��ȡһ������ͼ��2.���˫������ģ�͵Ĺ���ģ���ݶ�ʸ������������ģ���ݶ�ʸ�������ľֲ�����Ժ���ʸ������3.���ֹ��ڹ��ճ���һ֡ͼ��ĸ���Ȥ����Ե������4.�������������������£���˫������ģ����֡���ٹ��յĸ���Ȥ����Ե������5.������������߸��ٽ��������������ƶ��������ϵ�ÿһ������Ż���������٣��ɴ˵õ��������˶��켣���������ܴӸ�����������ݶ�ʸ������(GVF)�����������������⣬��ɶ�̬�����ߵ�³����ٲ���һ��ʵ�����Ĺ������Ż���
�ĵ����G06F19/00GK1516051SQ0314027
������2004��7��28�� ��������2003��8��27�� ����Ȩ��2003��8��27��
���������پ�, ���䷲ ������:�й������ž���һ��ҽ��ѧ