吉林大学学报(工学版) ›› 2016, Vol. 46 ›› Issue (5): 1704-1709.doi: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb201605047

• • 上一篇    下一篇

基于均值滤波的改进 Canny 算法在核磁共振图像边缘检测中的应用

李健1,2, 李赫宇1,3, 姚汝婧1, 吴林2,4   

  1. 1.吉林农业大学 信息技术学院,长春130118;
    2.吉林省生物信息学研究中心,长春 130118;
    3.长春科技学院 教务处,长春 130600;
    4.吉林农业大学 园艺学院, 长春 130118
  • 收稿日期:2015-05-21 出版日期:2016-09-20 发布日期:2016-09-20
  • 通讯作者: 吴林(1970-),男,教授,硕士生导师.研究方向:生物信息学.E-mail:wulin777@aliyun.com
  • 作者简介:李健(1981-),男,副教授,博士.研究方向:时空表示与推理,偏微分方程,物联网.E-mail:liemperor@163.com
  • 基金资助:
    国家科技部农业科技成果转化项目(2014GB2B100021); 国家星火计划项目(2015GA660008); 国家自然科学基金项目(11372155); 吉林省科技发展计划项目(20160519014JH,20150204058NY,20160519014JH,20140204045NY) .

Check of MR image edge information of lumber intervertebral disc using an improved Canny algorithm

LI Jian1,2, LI He-yu1,3, YAO Ru-jing1, WU Lin2,4   

  1. 1. College of Information Technology, Jilin Agricultural University, Changchun 130118,China;
    2.Bioinformatics Research Center of Jilin Province, Changchun 130118,China;
    3.Dean's office, Changchun Sci-Tech University, Changchun 130600,China;
    4.College of Horticulture, Jilin Agricultural University, Changchun 130118,China
  • Received:2015-05-21 Online:2016-09-20 Published:2016-09-20

摘要: 以腰椎间盘的核磁共振图像(MR图像)为研究对象,采用Canny算法进行边缘提取,并针对MR图像灰度变化不明显的特点,预先对图像分别进行对比度增强和锐化处理。同时针对Canny算法中由于高斯滤波器导致的噪声敏感性问题,对传统Canny算法进行改进,将高斯滤波器改为均值滤波器。试验结果表明,相比于传统算法,运用基于均值滤波改进的Canny算法对增强对比度后的MR图像进行边缘检测,在真实边缘检出率相同、算法复杂度相同的情况下,噪声检出率降低了90%。

关键词: 信息处理技术, 图像处理, 边缘提取, Canny算法, 均值滤波, MR图像

Abstract: In this paper, the Magnetic Resonance Images (MRIs) of lumbar disc are taken as the research objects, and the Canny edge detection algorithm is applied to extract the edge. To overcome the problem that the difference of the gray of the MRI edge is not obvious, enhance contrast and sharpening processing are used to process the image in advance. To solve the problem that in Canny algorithm Gaussian filter may lead to noise sensitivity, the Gaussian filter is replaced by an average filter to improve the performance of the Canny algorithm. Experimental results show that, compared with traditional algorithm, the noise of the image is reduced by 90% by using the improved Canny algorithm to detect MRI after enhancing the contrast.

Key words: information processing technology, image processing, edge extracting, Canny algorithm, mean filter, MR image

中图分类号: 

  • TN919
[1] 刘微. 基于边缘检测的移动机器人视觉导航方法研究[D].沈阳:沈阳理工大学信息科学与工程学院,2010.
Liu Wei. Research on the method of mobile robot visual navigation based on edge detection[D].Shenyang: School of Information Science and Engineering, Shenyang Ligong University,2010.
[2] 刘晨晨,桑恩方. 基于数学形态学的水声图像处理[J]. 吉林大学学报:信息科学版,2003,21(增刊):52-57.
Liu Chen-chen,Sang En-fang. Underwater aconstic image processing based on mathematical morphology[J]. Journal of Jilin University ( Information Science Edition),2003,21(Sup.):52-57.
[3] 余金栋, 张宪民.用于线纹显微图像的边缘检测算法[J].光学精密工程, 2015,23 (1): 271-281.
Yu Jin-dong, Zhang Xian-min. Edge detection algorithm for lines on microscopic image[J].Optics and Precision Engineering, 2015,23 (1): 271-281.
[4] 曾理,郭海燕,马睿. 基于小波定位及Facet模型的三维工业CT图像边缘检测[J].光学精密工程, 2010,18 (2): 443-450.
Zeng Li, Guo Hai-yan, Ma Rui. Three dimensional edge detection based on wavelet locating and facet model[J].Optics and Precision Engineering,2010,18 (2): 443-450.
[5] 王冰. 用Roberts 算子进行边缘处理[J]. 甘肃科技,2008,24(10):18-20.
Wang Bing. Use Rroberts operator for edge processing[J].Gansu Science and Technology,2008,24(10):18-20.
[6] 樊娜,李晋惠. 图像边缘检测的Prewitt 算子的改进算法[J]. 西安工业学院学报,2005,25(1):37-39,44.
Fan Na,Li Jin-hui.Improvement of Prewitt operator on dege detection of image[J].Jouranl of Xi'an Institute of Technology,2005,25(1):37-39,44.
[7] 郑英娟.基于八方向Sobel 算子的边缘检测算法研究[D].石家庄:河北师范大学数学与信息科学学院,2014.
Zheng Ying-juan. A study on algorithm of edge detection based on the eight directions sobel operator[D].Shijiazhuang:College of Mathematics and Information Science, Hebei Normal University,2014.
[8] 张震,马驷良,张忠波,等.一种改进的基于Canny 算子的图像边缘提取算法[J].吉林大学学报:理学版,2007,45(2):244-248.
Zhang Zhen,Ma Si-liang,Zhang Zhong-bo, et al.Improved image edge extractio algorithm based on Canny operator[J]. Journal of Jilin University (Science Edition),2007,45(2):244-248.
[9] 李旭,王正勇,吴晓红,等.一种改进非极大值抑制的Canny 边缘检测算法[J].成都信息工程学院学报,2011,26(5):564-569.
Li Xu,Wang Zheng-yong,Wu Xiao-hong, et al. An Canny edge detection algorithm base on improved non-maxmum suppression[J].Journal of Chengdu University of Information Technology,2011,26(5):564-569.
[10] 李俊山,马颖,赵方舟,等.改进的Canny 图像边缘检测算法[J].光子学报,2011,40(增刊1):50-54.
Li Jun-shan,Ma Ying,Zhao Fang-zhou,et al.A novel arithmetic of image edge detection of Canny operator[J].Acta Photonica Sinica,2011,40(Sup.1):50-54.
[11] 王贵彬.基于Canny 算子与形态学融合的边缘检测算法[D].哈尔滨:哈尔滨理工大学应用科学学院,2014.
Wang Gui-bin. Fusion edge detection method based on Canny operator and morphology[D]. Harbin:School of Applied Science, Harbin University of Science and Technology,2014.
[12] 吴传富,朱同波.基于MATLAB 的几种图像增强算法[J].机电技术,2012(5):37-39.
Wu Chuan-fu,Zhu Tong-bo. Several kinds of image enhancement algorithm based on MATLAB[J]. Mechanical & Electrical Technology,2012(5):37-39.
[13] 王科俊,熊新炎,任桢.高效均值滤波算法[J].计算机应用研究,2010,27(2):434-438.
Wang Ke-jun,Xiong Xin-yan,Ren Zhen.Highly efficient mean filtering algorithm[J].Application Recearch of Computers,2010,27(2):434-438.
[1] 苏寒松,代志涛,刘高华,张倩芳. 结合吸收Markov链和流行排序的显著性区域检测[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1887-1894.
[2] 徐岩,孙美双. 基于卷积神经网络的水下图像增强方法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1895-1903.
[3] 黄勇,杨德运,乔赛,慕振国. 高分辨合成孔径雷达图像的耦合传统恒虚警目标检测[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1904-1909.
[4] 李居朋,张祖成,李墨羽,缪德芳. 基于Kalman滤波的电容屏触控轨迹平滑算法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1910-1916.
[5] 应欢,刘松华,唐博文,韩丽芳,周亮. 基于自适应释放策略的低开销确定性重放方法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1917-1924.
[6] 陆智俊,钟超,吴敬玉. 星载合成孔径雷达图像小特征的准确分割方法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1925-1930.
[7] 刘仲民,王阳,李战明,胡文瑾. 基于简单线性迭代聚类和快速最近邻区域合并的图像分割算法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1931-1937.
[8] 单泽彪,刘小松,史红伟,王春阳,石要武. 动态压缩感知波达方向跟踪算法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1938-1944.
[9] 刘哲, 徐涛, 宋余庆, 徐春艳. 基于NSCT变换和相似信息鲁棒主成分分析模型的图像融合技术[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1614-1620.
[10] 车翔玖, 王利, 郭晓新. 基于多尺度特征融合的边界检测算法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1621-1628.
[11] 姚海洋, 王海燕, 张之琛, 申晓红. 双Duffing振子逆向联合信号检测模型[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 1282-1290.
[12] 全薇, 郝晓明, 孙雅东, 柏葆华, 王禹亭. 基于实际眼结构的个性化投影式头盔物镜研制[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 1291-1297.
[13] 陈绵书, 苏越, 桑爱军, 李培鹏. 基于空间矢量模型的图像分类方法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(3): 943-951.
[14] 陈涛, 崔岳寒, 郭立民. 适用于单快拍的多重信号分类改进算法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(3): 952-956.
[15] 孟广伟, 李荣佳, 王欣, 周立明, 顾帅. 压电双材料界面裂纹的强度因子分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(2): 500-506.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
[1] 刘松山, 王庆年, 王伟华, 林鑫. 惯性质量对馈能悬架阻尼特性和幅频特性的影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 557 -563 .
[2] 王同建, 陈晋市, 赵锋, 赵庆波, 刘昕晖, 袁华山. 全液压转向系统机液联合仿真及试验[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 607 -612 .
[3] 张春勤, 姜桂艳, 吴正言. 机动车出行者出发时间选择的影响因素[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 626 -632 .
[4] 肖锐, 邓宗才, 兰明章, 申臣良. 不掺硅粉的活性粉末混凝土配合比试验[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 671 -676 .
[5] 陈思国, 姜旭, 王健, 刘衍珩, 邓伟文, 邓钧忆. 车载自组网与通用移动通信系统混杂网络技术[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 706 -710 .
[6] 孟超, 孙知信, 刘三民. 基于云计算的病毒多执行路径[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 718 -726 .
[7] 仙树, 郑锦, 路兴, 张世鹏. 基于内容转发模型的P2P流量识别算法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 727 -733 .
[8] 吕源治, 王世刚, 俞珏琼, 王小雨, 李雪松. 基于柱透镜光栅的虚模式下一维集成成像显示特性[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 753 -757 .
[9] 王丹, 李阳, 年桂君, 王珂. 非均质度量掩蔽函数在空域水印中的应用[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 771 -775 .
[10] 冯琳函, 钱志鸿, 尚克诚, 朱爽. 基于IEEE802.15.4标准的改进型隐藏节点冲突避免策略[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 776 -780 .