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针对Chan-Vese的无边界主动轮廓模型(CV模型)只能区分前景与背景的缺点,提出了一种基于多阈值单水平集的医学图像分割方法,并将此方法应用于微创手术的预处理中。由于医学图像结构复杂,具有器官轮廓多连接等特点,因此使用常规的水平集方法进行分割往往不能取得理想的效果,而该方法采用修改目标泛函的方式引入多类分割,具有多区域分割的特点,只需经过一次单水平集的迭代循环,即可将图像根据灰度不同划分为多个区域,具有精确、快速等优点。对不同的合成图像和医学图像的实验结果表明,该方法实现了快速精确的多区域分割,能