MATLAB实现的医学图像GVF主动轮廓模型分割系统

资 源 简 介

本项目构建了一套基于MATLAB的医学图像GVF主动轮廓分割系统，支持CT、MRI等2D图像的自动分割。提供交互式轮廓初始化功能，包括手动与自动种子点设置，并实现梯度向量流场的计算，驱动主动轮廓模型完成精确分割。

详 情 说 明

基于MATLAB的医学图像GVF主动轮廓模型分割系统

项目介绍

本项目实现了一个基于梯度向量流（GVF）主动轮廓模型的医学图像分割系统。该系统能够对2D医学图像（如CT、MRI等）进行精确分割，提供从图像预处理到结果评估的完整工作流程。系统采用GVF场作为外部力驱动主动轮廓演化，有效解决了传统Snake模型对初始轮廓敏感、难以收敛到凹陷边界的问题。

功能特性

• 完整的GVF分割框架：实现从图像加载到分割结果输出的全流程自动化处理
• 交互式轮廓初始化：支持手动鼠标绘制和自动种子点设置两种轮廓初始化方式
• 梯度向量流场计算：基于偏微分方程数值求解，生成驱动轮廓演化的向量场
• 图像预处理模块：包含灰度归一化、噪声滤波等预处理功能，提升分割质量
• 可视化分析功能：实时显示分割过程动态演化，支持多角度结果对比展示
• 精度量化评估：提供Dice系数、Hausdorff距离等多种分割精度评价指标

使用方法

1. 图像加载：运行系统后，通过文件菜单选择待分割的医学图像（支持DICOM、PNG、JPG等格式）
2. 参数设置：在参数面板调整迭代次数、GVF平滑参数、轮廓弹性参数等算法参数
3. 轮廓初始化：使用鼠标交互绘制初始轮廓或导入预设轮廓坐标点
4. 执行分割：点击运行按钮开始分割过程，系统将实时显示轮廓演化动态
5. 结果分析：查看分割边界坐标、二值掩模图像，并获取量化评估报告
6. 结果导出：保存分割结果、演化过程动画和梯度向量流场可视化图

系统要求

• 操作系统：Windows 10/11，macOS 10.14+，或Linux主流发行版
• MATLAB版本：R2018a或更高版本
• 必要工具箱：Image Processing Toolbox，Signal Processing Toolbox
• 硬件建议：内存4GB以上，建议使用独立显卡以获得更好的可视化效果

文件说明

主程序文件整合了系统的核心功能模块，包括图像数据读取与格式转换、用户交互界面的初始化和事件响应、分割算法参数的配置与管理、梯度向量流场的计算与优化、主动轮廓模型的迭代演化控制、分割过程的实时可视化渲染、多种精度评估指标的计算与对比分析，以及最终结果的多格式导出与报告生成。该文件作为系统的中央调度枢纽，协调各功能模块有序协作，确保分割流程的完整执行。