專(zhuān)利名稱(chēng)：一種肺部圖像處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及醫(yī)學(xué)影像處理與分析技術(shù)，特別是指一種肺部CT圖像處理方法。
背景技術(shù)：
計(jì)算機(jī)體層攝影(Computed Tomography，CT)是一種利用人體組織對(duì)X線吸收不等的特性，通過(guò)獲取構(gòu)成人體組織特定層面的各體素對(duì)X線的吸收值，最終獲取該組織圖像的技術(shù)，也稱(chēng)為CT成像技術(shù)。CT成像技術(shù)廣泛應(yīng)用于人體組織和器官的醫(yī)學(xué)研究和分析中，而且尤其在肺部醫(yī)學(xué)成像中的應(yīng)用最為廣泛。由于在特定醫(yī)學(xué)圖像的研究和應(yīng)用中，如在肺組織密度分析、氣管分析以及肺組織建模與可視化等工作當(dāng)中，人們往往只對(duì)圖像的某些部分感興趣，因此需要將該部分圖像提取出來(lái)，在此基礎(chǔ)之上對(duì)目標(biāo)進(jìn)行特征提取和測(cè)量，從而使更高層的分析和理解成為可能。
隨著醫(yī)療技術(shù)的不斷進(jìn)步，肺部CT圖像處理的技術(shù)也日臻完善。迄今為止，人們已經(jīng)研究出一系列肺部CT圖像的處理方法，雖然這些方法都能夠在不同程度上將整個(gè)肺部輪廓從周邊組織分離出來(lái)，然而它們所共同面臨的一個(gè)難題卻是左右肺部圖像的分離問(wèn)題。目前在左右肺部圖像的分離上，已經(jīng)取得相對(duì)較好效果的方法主要有二維邊界跟蹤法和動(dòng)態(tài)規(guī)劃法等，但二者均屬于二維的方法，需要對(duì)CT圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行逐層分離，因此實(shí)現(xiàn)起來(lái)過(guò)于繁瑣，效率很低，而且在分離的過(guò)程中往往需要進(jìn)行頻繁的人機(jī)交互，自動(dòng)化程度不高。
由于二維分離的上述種種缺陷，在醫(yī)學(xué)圖像處理領(lǐng)域，人們逐漸趨向于采用三維的方式對(duì)各種醫(yī)學(xué)圖像進(jìn)行處理，當(dāng)然也包括對(duì)肺部CT圖像的處理。當(dāng)前應(yīng)用比較廣泛的一種三維CT圖像處理方法是基于當(dāng)前區(qū)域統(tǒng)計(jì)量的三維體素生長(zhǎng)方法，該方法的思想是通過(guò)選取一個(gè)種子點(diǎn)，然后在該種子點(diǎn)相鄰的區(qū)域中尋找滿(mǎn)足特定條件(如灰度值等)的點(diǎn)放入最終的區(qū)域，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)原始圖像數(shù)據(jù)的處理。由于肺部圖像的CT值相對(duì)于其它組織來(lái)說(shuō)具有比較高的對(duì)比度，所以采用上述三維體素生長(zhǎng)方法可以直接將整個(gè)肺部輪廓從原始CT圖像中分離出來(lái)，但是當(dāng)對(duì)左右肺部圖像以及氣管圖像作進(jìn)一步細(xì)分處理時(shí)，則不能得到滿(mǎn)意的處理結(jié)果。這是由于通過(guò)分析肺部CT圖像的特征可以發(fā)現(xiàn)，左右肺之間在大多數(shù)片層是有比較明顯的界限的，但是這種界限在某些局部可能會(huì)變得比較模糊，并不能給左右半肺以很好的區(qū)分，而這種界限模糊的現(xiàn)象在肺氣腫患者的肺部尤為顯著。在這里，使用單純的體素生長(zhǎng)方法來(lái)分割左右半肺往往不能夠取得令人滿(mǎn)意的效果，因?yàn)槿绻麑⑸L(zhǎng)因子設(shè)得較大，則泄漏現(xiàn)象(即將一側(cè)肺的區(qū)域誤加入另一側(cè)肺的區(qū)域)非常明顯，而將生長(zhǎng)因子設(shè)得比較小的情況時(shí)，則可以將填充限制在相應(yīng)區(qū)域只在單邊生長(zhǎng)，但生長(zhǎng)會(huì)很不充分，這樣的結(jié)果是不能作為最終分割的結(jié)果的。一般來(lái)說(shuō)，這里的閾值選取并不存在滿(mǎn)足需要的最優(yōu)值，不可能通過(guò)一次生長(zhǎng)完成預(yù)期效果的圖像處理。結(jié)果最終導(dǎo)致整個(gè)肺部圖像處理的精度比較低，處理之后得到的圖像失真度比較高。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種肺部CT圖像處理方法，解決目前肺部三維CT圖像處理存在的處理精度低的問(wèn)題。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種肺部CT圖像處理方法，該方法包括a、讀取CT掃描得到的圖像數(shù)據(jù)；b、基于輸入的位于肺和氣管所在圖像區(qū)域內(nèi)的種子點(diǎn)，按照三維體素生長(zhǎng)方法劃分出肺和氣管圖像區(qū)域的邊界，然后將邊界之外的圖像區(qū)域去除；c、基于輸入的位于氣管圖像區(qū)域最上層的種子點(diǎn)，按照逐層統(tǒng)計(jì)三維體素生長(zhǎng)方法劃分出氣管圖像區(qū)域的邊界，并將得到的邊界以及邊界內(nèi)的氣管圖像區(qū)域去除；d、在兩側(cè)肺中任意選取一側(cè)，然后基于輸入的位于該被選取側(cè)的肺部圖像區(qū)域內(nèi)的種子點(diǎn)，按照自適應(yīng)三維體素生長(zhǎng)方法將該被選取的半側(cè)肺部圖像區(qū)域與未被選取的半側(cè)肺部圖像區(qū)域分離；e、基于分離出被選取的半側(cè)肺部圖像之后剩余的圖像區(qū)域內(nèi)輸入的種子點(diǎn)，按照三維體素生長(zhǎng)方法精確剝離未被選取的半側(cè)肺部圖像區(qū)域；f、基于剝離了未被選取的半側(cè)肺部圖像之后剩余的圖像區(qū)域內(nèi)的種子點(diǎn)，按照三維體素生長(zhǎng)方法精確剝離步驟d中被選取的半側(cè)肺部圖像。
在上述方法中，所述三維體素生長(zhǎng)方法包括如下步驟A、基于在目標(biāo)區(qū)域內(nèi)輸入的一個(gè)種子點(diǎn)，將三維空間中與該種子點(diǎn)相鄰的體素組成的區(qū)域作為初始擴(kuò)展區(qū)域；B、計(jì)算擴(kuò)展區(qū)域內(nèi)所有體素的灰度值的均值和方差；C、根據(jù)計(jì)算所得的均值、方差以及設(shè)置的生長(zhǎng)因子，設(shè)置一個(gè)迭代條件，判斷與該擴(kuò)展區(qū)域相鄰的體素中是否還存在灰度值滿(mǎn)足設(shè)置的迭代條件的體素，如果是，則將這些體素加入該擴(kuò)展區(qū)域，然后返回步驟B；否則，結(jié)束本流程。
在上述方法中，所述迭代條件為大于均值減去生長(zhǎng)因子與方差的積所得的差，且小于均值加上生長(zhǎng)因子與方差的積所得的和。
在上述方法中，步驟c所述的逐層統(tǒng)計(jì)三維體素生長(zhǎng)方法包括如下步驟c1、統(tǒng)計(jì)當(dāng)前片層采用三維體素生長(zhǎng)方法獲得的區(qū)域的體素?cái)?shù)；c2、判斷當(dāng)前片層的體積相對(duì)于上層的體積是否具有一個(gè)很明顯的突變，如果是，則結(jié)束本流程，否則執(zhí)行步驟c1。
在上述方法中，步驟c2所述的判斷當(dāng)前片層的體積相對(duì)于上層的體積是否有一個(gè)很明顯的突變?yōu)榕袛喈?dāng)前片層的體積是否為上層的體積的二倍。
在上述方法中，步驟d所述的按照自適應(yīng)三維體素生長(zhǎng)方法將該被選取的半側(cè)肺部圖像區(qū)域與未被選取的半側(cè)肺部圖像區(qū)域分離的步驟包括d1、確定一個(gè)臨界的生長(zhǎng)因子；d2、基于輸入的位于所述被選取的半側(cè)肺部圖像區(qū)域內(nèi)的種子點(diǎn)，將三維空間中與該種子點(diǎn)相鄰的體素組成的區(qū)域作為初始擴(kuò)展區(qū)域；d3、計(jì)算擴(kuò)展區(qū)域內(nèi)所有體素的灰度值的均值和方差；d4、根據(jù)計(jì)算所得的均值、方差以及設(shè)置的生長(zhǎng)因子，設(shè)置一個(gè)迭代條件，判斷與該擴(kuò)展區(qū)域相鄰的體素中是否存在灰度值滿(mǎn)足設(shè)置的迭代條件的體素，如果存在，則執(zhí)行步驟d5；否則，結(jié)束本流程；d5、將這些體素加入該擴(kuò)展區(qū)域，并判斷當(dāng)前迭代過(guò)程中的擴(kuò)展區(qū)域的體積相對(duì)于上一次迭代過(guò)程中的擴(kuò)展區(qū)域的體積是否具有一個(gè)明顯的突變，如果是，則結(jié)束本流程；否則，執(zhí)行步驟d3。
在上述方法中，步驟d5中，所述判斷當(dāng)前迭代過(guò)程中的擴(kuò)展區(qū)域的體積相對(duì)于上一次迭代過(guò)程中的擴(kuò)展區(qū)域的體積是否具有一個(gè)明顯的突變?yōu)榕袛喈?dāng)前迭代過(guò)程中的擴(kuò)展區(qū)域的體積是否為上一次迭代過(guò)程中的擴(kuò)展區(qū)域的體積的一倍。
在上述方法中，所述選取一個(gè)臨界的生長(zhǎng)因子的步驟為采用二分查找的方法確定臨界的生長(zhǎng)因子。
在上述方法中，所述二分查找的方法包括步驟d11、確定生長(zhǎng)因子的取值范圍；d12、在該取值范圍內(nèi)，選取兩個(gè)端值以及中間值作為生長(zhǎng)因子，采用三維體素生長(zhǎng)方法提取目標(biāo)圖像區(qū)域；d13、分別計(jì)算用兩個(gè)端值和中間值作為生長(zhǎng)因子所獲得的區(qū)域的體積，并且將以中間值作為生長(zhǎng)因子所獲得區(qū)域的體積分別與以?xún)蓚€(gè)端值作為生長(zhǎng)因子所獲得區(qū)域的體積進(jìn)行比較，然后將差異大的一端與中間值作為生長(zhǎng)因子的新的取值范圍，并判斷到當(dāng)前為止產(chǎn)生的取值范圍的個(gè)數(shù)是否達(dá)到預(yù)先設(shè)置的極限，如果是，則從最后產(chǎn)生的生長(zhǎng)因子的取值范圍中任意選取一個(gè)值作為臨界的生長(zhǎng)因子，結(jié)束本流程；否則，返回步驟d12。
在上述方法中，所述判斷到當(dāng)前為止產(chǎn)生的取值范圍的個(gè)數(shù)是否達(dá)到預(yù)先設(shè)置的極限為當(dāng)當(dāng)前為止產(chǎn)生的取值范圍的個(gè)數(shù)是否等于5。
綜上所述，本發(fā)明提供了一種肺部圖像處理方法，該方法首先采用三維體素生長(zhǎng)方法將整個(gè)肺部CT圖像與其它周邊組織分離，然后通過(guò)逐層統(tǒng)計(jì)三維體素生長(zhǎng)方法將氣管圖像部分從整體圖像中去除，從而避免了兩側(cè)肺部圖像提取時(shí)存在的左右肺部圖像通過(guò)氣管泄露的可能性。同時(shí)，還采取在對(duì)兩側(cè)肺部圖像精確提取之前，采用自適應(yīng)三維體素生長(zhǎng)方法將兩側(cè)肺部圖像分離，從而根本阻斷了兩側(cè)肺部圖像提取時(shí)泄露的可能性，最終通過(guò)對(duì)兩側(cè)肺部圖像進(jìn)行精確的提取，獲得所需要的精度比較高的左、右肺部圖像。


圖1為本發(fā)明的方法流程圖。
具體實(shí)施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
本方法使用符合醫(yī)學(xué)數(shù)字成像及通信(Digital Imaging andCommunications in Medicine，DICOM3)標(biāo)準(zhǔn)的高解析度三維CT圖像作為數(shù)據(jù)源，所有算法均針對(duì)三維體數(shù)據(jù)(Volume)直接操作。在醫(yī)學(xué)圖像處理中，所謂體數(shù)據(jù)是指由若干體積相同的長(zhǎng)方體組成三維數(shù)據(jù)集，它的每一個(gè)元素稱(chēng)為體素(Voxel)。體數(shù)據(jù)是位圖概念在三維空間的推廣，如同二維的位圖(Bitmap)由像素(Pixel)組成一樣，三維體數(shù)據(jù)由均勻分布的體素組成。
本方法中用到的數(shù)據(jù)提取方法為三維體素生長(zhǎng)方法，三維體素生長(zhǎng)方法的輸入為一個(gè)種子點(diǎn)s和一個(gè)決定生長(zhǎng)程度的生長(zhǎng)因子μ，該方法具體包括如下步驟
1.將三維空間中與種子點(diǎn)相鄰的26個(gè)體素作為初始區(qū)域∏0，并算出本區(qū)域內(nèi)的體素均值m0和方差σ0。
2.在第n次迭代中，根據(jù)的前一次迭代的均值mn-1和方差σn-1計(jì)算新的閾值范圍Ωn＝[mn-1-μσn-1，mn-1+μσn-1]。
3.根據(jù)Ωn和∏n-1計(jì)算新的區(qū)域∏n，它由與∏n-1相連通且滿(mǎn)足閾值條件Ωn的體素組成。
4.計(jì)算新區(qū)域∏n的均值mn和方差σn。
5.重復(fù)上述步驟2-4，直至區(qū)域范圍不再擴(kuò)大，或者迭代次數(shù)達(dá)到一個(gè)預(yù)先設(shè)定的值。
以上是三維體素生長(zhǎng)方法的原理，下面詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的基于上述三維體素生長(zhǎng)方法的肺部CT圖像處理方法。在本發(fā)明中，在氣管圖像的分離采用的是逐層統(tǒng)計(jì)三維體素生長(zhǎng)方法；而在整個(gè)肺和氣管圖像輪廓的提取以及左、右肺部圖像數(shù)據(jù)的精確提取都采用三維體素生長(zhǎng)方法；而在半側(cè)肺部圖像數(shù)據(jù)的預(yù)提取過(guò)程中，則采用了生長(zhǎng)因子μ可以自適應(yīng)調(diào)整的三維體素生長(zhǎng)方法。
在本發(fā)明的方法中，之所以采用對(duì)半側(cè)肺部圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)提取是為了將兩側(cè)肺部圖像分離，從而避免在對(duì)另一側(cè)肺部圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行精確提取時(shí)可能發(fā)生的泄漏現(xiàn)象，從而最終提高整個(gè)肺部圖像處理的精度。下面以對(duì)左側(cè)肺部圖像進(jìn)行預(yù)處理為例詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明，本實(shí)施例的方法具體包括如下步驟步驟101首先讀取CT掃描得到的圖像數(shù)據(jù)，即三維體數(shù)據(jù)集，并將其顯示于終端界面上。其中CT掃描得到的圖像數(shù)據(jù)保存于DICOM3文件中。
由于CT掃描最終得到的肺部圖像不僅包括肺，而且還存在著氣管以及周邊組織等圖像，因此要想獲得純粹的肺部圖像就必須首先將周邊組織去除。
步驟102基于輸入的位于肺和氣管所在圖像區(qū)域內(nèi)的種子點(diǎn)，按照三維體素生長(zhǎng)方法劃分出肺和氣管圖像區(qū)域的邊界，然后將邊界之外的圖像區(qū)域去除。
步驟103基于輸入的位于氣管圖像區(qū)域最上層的種子點(diǎn)，按照逐層統(tǒng)計(jì)三維體素生長(zhǎng)方法劃分出氣管圖像區(qū)域的邊界，并將得到的邊界以及邊界內(nèi)的氣管圖像區(qū)域去除。
由于氣管的形狀是管狀，在其上部區(qū)域一般為規(guī)則的柱狀，因此各層的體積一般不會(huì)有非常大的差異，而氣管的下部區(qū)域則通過(guò)支氣管與肺部相連，因此位于下部區(qū)域片層的體積相對(duì)于上部區(qū)域片層的體積必然具有一個(gè)比較明顯的突變，如二倍左右。所以采用逐層生長(zhǎng)的三維體素生長(zhǎng)方法來(lái)實(shí)現(xiàn)氣管圖像區(qū)域的分離，本步驟中所述的逐層統(tǒng)計(jì)三維體素生長(zhǎng)方法包括如下步驟第一步，統(tǒng)計(jì)當(dāng)前片層采用三維體素生長(zhǎng)方法獲得的區(qū)域的體素?cái)?shù)；第二步，判斷該層的體素?cái)?shù)相對(duì)于上層的體素?cái)?shù)是否有一個(gè)很大的突變，如果是，則結(jié)束本流程，否則執(zhí)行第一步。其中，也可以對(duì)體積的變化進(jìn)行判斷。
步驟104基于輸入的位于左側(cè)肺部圖像區(qū)域內(nèi)的種子點(diǎn)，按照自適應(yīng)三維體素生長(zhǎng)方法將該左側(cè)肺部圖像區(qū)域與右側(cè)肺部圖像區(qū)域分離。
其中，所謂自適應(yīng)體素生長(zhǎng)方法是指該體素生長(zhǎng)方法的生長(zhǎng)因子的選取是動(dòng)態(tài)的。由于針對(duì)特定的圖像數(shù)據(jù)，隨著生長(zhǎng)因子的增長(zhǎng)，分割區(qū)域的體積也會(huì)隨之增長(zhǎng)，然而在不同范圍內(nèi)，這種增長(zhǎng)的程度是不同的，并且在某個(gè)臨界部位會(huì)產(chǎn)生一個(gè)突變的圖片現(xiàn)象，導(dǎo)致體積增長(zhǎng)一倍左右，而這個(gè)突變點(diǎn)正是泄漏發(fā)生的臨界值。因此可以選取略小于突變點(diǎn)的值作為最優(yōu)生長(zhǎng)因子，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)左肺數(shù)據(jù)的預(yù)提取過(guò)程。上述最優(yōu)生長(zhǎng)因子的選取可以采用二分查找的方式，具體查找過(guò)程如下首先，在生長(zhǎng)因子的取值范圍內(nèi)，選取兩個(gè)端值以及中間值作為生長(zhǎng)因子，計(jì)算相應(yīng)的預(yù)提取區(qū)域的體積，然后比較用上述中間值作為生長(zhǎng)因子所獲得的體積與兩端制作為生長(zhǎng)因子所獲得體積的差異，選取差異大的一端進(jìn)一步重復(fù)上述二分查找的過(guò)程，并判斷到當(dāng)前為止產(chǎn)生的取值范圍的個(gè)數(shù)是否達(dá)到預(yù)先設(shè)置的極限，如4或5個(gè)，如果是，則結(jié)束本流程，從最后產(chǎn)生的生長(zhǎng)因子的取值范圍中任意選取一個(gè)值作為臨界的生長(zhǎng)因子。
由于在將氣管從原始CT圖像中刪除以及將左、右肺部圖像區(qū)域分離之后，在左、右肺部各自所在的圖像區(qū)域還殘存著諸如支氣管以及血管等圖像區(qū)域，因此還需要采用三維體素生長(zhǎng)方法進(jìn)一步從左、右肺部圖像所在的區(qū)域中精確提取出肺部圖像，最終得到所需要的純粹的左肺或右肺圖像。
步驟105基于分離出左側(cè)肺部圖像之后剩余的圖像區(qū)域內(nèi)輸入的種子點(diǎn)，按照三維體素生長(zhǎng)方法精確剝離右側(cè)肺部圖像區(qū)域。
步驟106基于剝離了右側(cè)肺部圖像之后剩余的圖像區(qū)域內(nèi)的種子點(diǎn)，按照三維體素生長(zhǎng)方法精確剝離左側(cè)肺部圖像。最終完成整個(gè)肺部CT圖像的處理。
在上述步驟104中所采取的是基于對(duì)左肺圖像區(qū)域預(yù)處理來(lái)分離左肺圖像與右肺圖像的過(guò)程。不言而喻，也可以采取通過(guò)對(duì)右肺圖像進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理來(lái)實(shí)現(xiàn)分離兩側(cè)肺部圖像，從而最終實(shí)現(xiàn)精確提取肺部圖像的目的，此處不再贅述。
總之，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種肺部計(jì)算機(jī)體層攝影CT圖像處理方法，其特征在于該方法包括如下步驟a、讀取CT掃描得到的圖像數(shù)據(jù)；b、基于輸入的位于肺和氣管所在圖像區(qū)域內(nèi)的種子點(diǎn)，按照三維體素生長(zhǎng)方法劃分出肺和氣管圖像區(qū)域的邊界，然后將邊界之外的圖像區(qū)域去除；c、基于輸入的位于氣管圖像區(qū)域最上層的種子點(diǎn)，按照逐層統(tǒng)計(jì)三維體素生長(zhǎng)方法劃分出氣管圖像區(qū)域的邊界，并將得到的邊界以及邊界內(nèi)的氣管圖像區(qū)域去除；d、在兩側(cè)肺中任意選取一側(cè)，然后基于輸入的位于該被選取側(cè)的肺部圖像區(qū)域內(nèi)的種子點(diǎn)，按照自適應(yīng)三維體素生長(zhǎng)方法將該被選取的半側(cè)肺部圖像區(qū)域與未被選取的半側(cè)肺部圖像區(qū)域分離；e、基于分離出被選取的半側(cè)肺部圖像之后剩余的圖像區(qū)域內(nèi)輸入的種子點(diǎn)，按照三維體素生長(zhǎng)方法精確剝離未被選取的半側(cè)肺部圖像區(qū)域；f、基于剝離了未被選取的半側(cè)肺部圖像之后剩余的圖像區(qū)域內(nèi)的種子點(diǎn)，按照三維體素生長(zhǎng)方法精確剝離步驟d中被選取的半側(cè)肺部圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述三維體素生長(zhǎng)方法包括如下步驟A、基于在目標(biāo)區(qū)域內(nèi)輸入的一個(gè)種子點(diǎn)，將三維空間中與該種子點(diǎn)相鄰的體素組成的區(qū)域作為初始擴(kuò)展區(qū)域；B、計(jì)算擴(kuò)展區(qū)域內(nèi)所有體素的灰度值的均值和方差；C、根據(jù)計(jì)算所得的均值、方差以及設(shè)置的生長(zhǎng)因子，設(shè)置一個(gè)迭代條件，判斷與該擴(kuò)展區(qū)域相鄰的體素中是否還存在灰度值滿(mǎn)足設(shè)置的迭代條件的體素，如果是，則將這些體素加入該擴(kuò)展區(qū)域，然后返回步驟B；否則，結(jié)束本流程。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述迭代條件為大于均值減去生長(zhǎng)因子與方差的積所得的差，且小于均值加上生長(zhǎng)因子與方差的積所得的和。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟c所述的逐層統(tǒng)計(jì)三維體素生長(zhǎng)方法包括如下步驟c1、統(tǒng)計(jì)當(dāng)前片層采用三維體素生長(zhǎng)方法獲得的區(qū)域的體素?cái)?shù)；c2、判斷當(dāng)前片層的體積相對(duì)于上層的體積是否具有一個(gè)很明顯的突變，如果是，則結(jié)束本流程，否則執(zhí)行步驟c1。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，步驟c2所述的判斷當(dāng)前片層的體積相對(duì)于上層的體積是否有一個(gè)很明顯的突變?yōu)榕袛喈?dāng)前片層的體積是否為上層的體積的二倍。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟d所述的按照自適應(yīng)三維體素生長(zhǎng)方法將該被選取的半側(cè)肺部圖像區(qū)域與未被選取的半側(cè)肺部圖像區(qū)域分離的步驟包括d1、確定一個(gè)臨界的生長(zhǎng)因子；d2、基于輸入的位于所述被選取的半側(cè)肺部圖像區(qū)域內(nèi)的種子點(diǎn)，將三維空間中與該種子點(diǎn)相鄰的體素組成的區(qū)域作為初始擴(kuò)展區(qū)域；d3、計(jì)算擴(kuò)展區(qū)域內(nèi)所有體素的灰度值的均值和方差；d4、根據(jù)計(jì)算所得的均值、方差以及設(shè)置的生長(zhǎng)因子，設(shè)置一個(gè)迭代條件，判斷與該擴(kuò)展區(qū)域相鄰的體素中是否存在灰度值滿(mǎn)足設(shè)置的迭代條件的體素，如果存在，則執(zhí)行步驟d5；否則，結(jié)束本流程；d5、將這些體素加入該擴(kuò)展區(qū)域，并判斷當(dāng)前迭代過(guò)程中的擴(kuò)展區(qū)域的體積相對(duì)于上一次迭代過(guò)程中的擴(kuò)展區(qū)域的體積是否具有一個(gè)明顯的突變，如果是，則結(jié)束本流程；否則，執(zhí)行步驟d3。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，步驟d5中，所述判斷當(dāng)前迭代過(guò)程中的擴(kuò)展區(qū)域的體積相對(duì)于上一次迭代過(guò)程中的擴(kuò)展區(qū)域的體積是否具有一個(gè)明顯的突變?yōu)榕袛喈?dāng)前迭代過(guò)程中的擴(kuò)展區(qū)域的體積是否為上一次迭代過(guò)程中的擴(kuò)展區(qū)域的體積的一倍。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述選取一個(gè)臨界的生長(zhǎng)因子的步驟為采用二分查找的方法確定臨界的生長(zhǎng)因子。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述二分查找的方法包括步驟d11、確定生長(zhǎng)因子的取值范圍；d12、在該取值范圍內(nèi)，選取兩個(gè)端值以及中間值作為生長(zhǎng)因子，采用三維體素生長(zhǎng)方法提取目標(biāo)圖像區(qū)域；d13、分別計(jì)算用兩個(gè)端值和中間值作為生長(zhǎng)因子所獲得的區(qū)域的體積，并且將以中間值作為生長(zhǎng)因子所獲得區(qū)域的體積分別與以?xún)蓚€(gè)端值作為生長(zhǎng)因子所獲得區(qū)域的體積進(jìn)行比較，然后將差異大的一端與中間值作為生長(zhǎng)因子的新的取值范圍，并判斷到當(dāng)前為止產(chǎn)生的取值范圍的個(gè)數(shù)是否達(dá)到預(yù)先設(shè)置的極限，如果是，則從最后產(chǎn)生的生長(zhǎng)因子的取值范圍中任意選取一個(gè)值作為臨界的生長(zhǎng)因子，結(jié)束本流程；否則，返回步驟d12。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述判斷到當(dāng)前為止產(chǎn)生的取值范圍的個(gè)數(shù)是否達(dá)到預(yù)先設(shè)置的極限為判斷到當(dāng)前為止產(chǎn)生的取值范圍的個(gè)數(shù)是否等于5。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種肺部CT圖像處理方法，該方法首先采用三維體素生長(zhǎng)方法將整個(gè)肺部CT圖像與其它周邊組織分離，然后通過(guò)逐層統(tǒng)計(jì)三維體素生長(zhǎng)方法將氣管圖像部分從整體圖像中去除，從而避免了兩側(cè)肺部圖像提取時(shí)存在的左右肺部圖像通過(guò)氣管泄露的可能性。同時(shí)，還采取在對(duì)兩側(cè)肺部圖像精確提取之前，采用自適應(yīng)三維體素生長(zhǎng)方法將兩側(cè)肺部圖像分離，從而根本阻斷了兩側(cè)肺部圖像提取時(shí)泄露的可能性，最終通過(guò)對(duì)兩側(cè)肺部圖像進(jìn)行精確的提取，獲得所需要的精度比較高的左、右肺部圖像。
文檔編號(hào)G06T17/00GK1795825SQ200410103580
公開(kāi)日2006年7月5日 申請(qǐng)日期2004年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月30日
發(fā)明者牟文斌, 張偉宏 申請(qǐng)人:中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院北京協(xié)和醫(yī)院