[發明專利]基準輪廓線傳播和優化的方法

無效

• 申請號: 200680035814.2
• 申請日: 2006-09-27
• 公開（公告）號: CN101273382A
• 公開（公告）日: 2008-09-24
• 發明（設計）人: S·羅布雷特;M·布雷沃;G·L·T·F·豪特瓦斯特;F·A·格利特森
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦電子股份有限公司
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T7/20
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司
• 代理人: 黃睿

本發明涉及一種檢測方法，用于基于來自圖像數據集的第一圖像數據中的基準輪廓線，檢測在來自所述圖像數據集的第二圖像數據中的邊界。

本發明還涉及一種檢測系統，用于在來自圖像數據集的第一圖像數據中的基準輪廓線的基礎上，檢測在來自該圖像數據集的第二圖像數據中的邊界。

本發明還涉及一種用于獲取圖像數據集的采集系統，其包括所述檢測系統。

本發明還涉及一種工作站，其包括所述檢測系統。

本發明還涉及一種由計算機設備加載的計算機程序產品，其包括指令，用于在來自圖像數據集的第一圖像數據中的基準輪廓線的基礎上，檢測在來自該圖像數據集的第二圖像數據中的邊界。

在1995年6月的IEEE?Transactions?on?Medical?Imaging，vol.14，no.2第328-338頁中Surendra?Ranganath的文章“Contour?Extraction?from?CardiacMRI?Studies?Using?Snakes”中(以下稱為參考文獻1)說明了在開始段落中所述類型的方法的實施例。該文獻說明了一種方法，用于依據心臟核磁共振(MR)成像研究自動檢測左心室輪廓線。在第一圖像中給出了基準輪廓線，其由有限數量的基準輪廓線節點來表示，檢測第二圖像中的邊界。在所述方法的第一步驟中，從第一圖像提取基準剖面。基準剖面的基線與基準輪廓線以直角彼此相交。基準輪廓線與基準剖面基線的相交定義了基準剖面節點。在參考文獻1中，基準剖面節點與基準輪廓線節點一致。而且，以這樣的方式來提取基準剖面：使基準剖面節點位于基準剖面基線的中心處，如參考文獻1的圖2中所示的。在所述方法的更進一步中，對于每一個基準剖面，執行目標剖面的搜索。搜索域包括從第二圖像中提取的候選目標剖面，其基線與基準剖面的基線投影對齊。使用基于基準剖面與候選目標剖面的相似性測量值的匹配測量來確定目標剖面。目標剖面是與匹配測量的最大值相對應的候選目標剖面。通過將包括基準剖面節點的基準剖面的基線映射到相應目標剖面的基線，來將基準剖面節點映射到第二圖像中。所映射的基準剖面節點定義了邊界輪廓線節點。由邊界輪廓線節點定義的邊界輪廓線描繪了第二圖像中檢測到的邊界。在該方法的更進一步中，將包括彎曲能量項和伸展能量項的邊界輪廓線能量最小化。當邊界輪廓線的局部曲率是常數時，彎曲能量最小。當邊界輪廓線節點從其檢測位置的開始的位移為0時，伸展能量最小。在邊界輪廓線能量的最小值處的邊界輪廓線節點的位置產生了邊界輪廓線節點的優化位置。優化的邊界輪廓線比非優化的邊界輪廓線更平滑。

以上的檢測方法對于檢測沒有其它邊界存在于檢測的邊界附近情況下的孤立邊界是有用的。然而，如果有多個邊界彼此接近，包含在用參考文獻1的方法所產生的基準剖面中的特征數量可能回很大。基準剖面可以包括多個基本上垂直的邊緣，以下稱為垂直邊緣，其與分開不同圖像亮度區域的多個邊界相對應。多個垂直邊緣對應于多個邊界與基準剖面基線的多個交叉點。為了找到對此類基準剖面的良好匹配，包含在基準剖面中的強特征必須通過目標剖面中各自的特征來匹配。然而，從第二圖像中提取的候選目標剖面會與基準剖面相差很大。在垂直邊緣之間的距離，垂直邊緣的高度，甚至垂直邊緣的數量在兩個剖面之間都會不同。例如，在心臟MR切面中，心肌層的厚度取決于心臟解剖的軸、記錄切面數據時的高度、及心動階段。因此，從第一圖像中提取的基準剖面會與從獲得的第二圖像中(例如從一個不同MR切面中獲得的或者為在心動周期不同階段的同一切面而獲得的)提取的候選目標剖面相差很大。因此，使用參考文獻1的匹配測量來檢測心外膜的和/或心內膜的邊界可能不會產生令人滿意的結果。這解釋了為何參考文獻1的方法被顯示為僅是定性的，而不是定量的用于檢測心內膜的邊界，盡管有如在參考文獻1的第333頁所述的檢測的輪廓線的一些進一步的處理。而且，由于在心外膜區中的特征的復雜性，檢測心外膜輪廓線完全失敗了。