Dynamic programming in parallel boundary detection with application to ultrasound intima-media segmentation

Yuan Zhou; Xinyao Cheng; Xiangyang Xu; Enmin Song

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Dynamic programming in parallel boundary detection with application to ultrasound intima-media segmentation

机译：并行边界检测中的动态编程用应用于超声媒体分段

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Segmentation of carotid artery intima-media in longitudinal ultrasound images for measuring its thickness to predict cardiovascular diseases can be simplified as detecting two nearly parallel boundaries within a certain distance range, when plaque with irregular shapes is not considered. In this paper, we improve the implementation of two dynamic programming (DP) based approaches to parallel boundary detection, dual dynamic programming (DDP) and piecewise linear dual dynamic programming (PL-DDP). Then, a novel DP based approach, dual line detection (DLD), which translates the original 2-D curve position to a 4-D parameter space representing two line segments in a local image segment, is proposed to solve the problem while maintaining efficiency and rotation invariance. To apply the DLD to ultrasound intima-media segmentation, it is imbedded in a framework that employs an edge map obtained from multiplication of the responses of two edge detectors with different scales and a coupled snake model that simultaneously deforms the two contours for maintaining parallelism. The experimental results on synthetic images and carotid arteries of clinical ultrasound images indicate improved performance of the proposed DLD compared to DDP and PL-DDP, with respect to accuracy and efficiency.

机译：当不考虑具有不规则形状的斑块时，可以简化用于测量其厚度以预测其厚度的纵向超声图像中的颈动脉内膜介质的分割，以检测在一定距离范围内的两个几乎平行的边界。在本文中，我们改进了基于两个动态编程（DP）的平行边界检测方法的实现，双动态编程（DDP）和分段线性双动态编程（PL-DDP）的方法。然后，提出了一种新的DP方法，双线检测（DLD），其将原始的2-D曲线位置转换为表示在本地图像段中的两个线段的4-D参数空间，以解决问题而保持效率和旋转不变性。为了将DLD应用于超声Intima-Media分段，它在采用与不同尺度的两个边缘检测器的响应的乘法的乘法中采用边缘图和同时使两个轮廓变形以保持并行性的耦合蛇模型来覆盖。临床超声图像合成图像和颈动脉的实验结果表明，与DDP和PL-DDP相比，临床超声图像的癌症的性能提高了精度和效率。

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来源
《Medical image analysis》 |2013年第8期|共15页
作者
Yuan Zhou; Xinyao Cheng; Xiangyang Xu; Enmin Song;
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作者单位

School of Computer Science and Technology Huazhong University of Science and Technology 1037;

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收录信息
原文格式 PDF
正文语种 eng
中图分类影像诊断学;
关键词
Parallel boundary detection; Intima-media thickness; Dual line detection; Dynamic programming; Optimization; Active contour model;

机译：并联边界检测;内膜介质厚度;双线检测;动态编程;优化;活跃轮廓模型;

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