[發明專利]一種三維醫學數據分割方法

無效

• 申請號: 201310079228.X
• 申請日: 2013-03-12
• 公開（公告）號: CN103247043A
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發明（設計）人: 鮑蘇蘇;李興民;高有;方馳華;戴高遠;潘家輝
• 申請（專利權）人: 華南師范大學;南方醫科大學珠江醫院
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

技術領域

本發明涉及三維醫學數據分割領域，更具體地，涉及一種應用于血管分割的三維醫學數據分割方法。?

背景技術

目前，醫學圖像分割算法大多基于二維圖像來研究，應用到三維數據中也是直接對三維數據中的每一個切片來進行二維分割，然后組合成三維目標模型。這些方法沒有考慮到圖像中與切片垂直方向上的圖像相關信息，即沒有考慮三維數據中垂直方向的數據相關性，造成分割精度不夠。同時，現行方法難以實現小血管的提取，三維醫學數據中的小血管分割通常以犧牲算法效率為代價進行，不能滿足臨床應用對醫學圖像處理精確性和實時性的要求。?

發明內容

為了提高醫學圖像分割的實用性和精確性，本發明提出了一種三維醫學數據分割方法，充分利用數據相關性，結合血管走向通常是偏垂直方向的特點，高效提取出豐富的血管。?

本發明的技術方案為：?

一種三維醫學數據分割方法，包括如下步驟：?

S1.使用二維輸入設備讀入二維圖像序列，構建三維數據體作為輸入數據，并從中選取相應的三維數據體素點；?

S2.取三維數據體素點臨近八個方向點定義體素點的特征，并構建體素點對應的Clifford特征向量；?

S3.將三維數據血管體素點作為分割算法的種子點，選取種子點八方向特征，構建種子點對應的Clifford特征向量；?

S4.通過種子點與體素點Clifford特征向量對應的乘積的性質，判斷體素點是否為血管點，實現有效數據從整體數據中的分離；?

S5.判斷為血管點的體素點寫出到要輸出的三維數據體，直接為三維顯示提供數據；?

S6.分割結束，三維數據體以二維圖像序列形式輸出保存。?

優選地，所述步驟S1所輸入的數據和步驟S6所輸出的數據形式均為三維醫學體數據。?

優選地，所述步驟S1采用先橫軸再縱軸最后豎軸的次序對三維數據體遍歷讀取體素點。?

優選地，所述步驟S2和步驟S3中將數據點的八方向特征定義為：取體素點前、后、左、右、上、下、上上、下下八個方向體素點來代表當前點。?

優選地，所述步驟S2和步驟S3中將數據點特征與Clifford代數相結合，采用數據點的周圍八個方向點的數據值（X₁，X₂，X₃，X₄，X₅，X₆，X₇，X₈）構成當前數據點的Clifford特征向量。?

優選地，所述步驟S3中采用直接輸入體素點三維坐標的方法，指定三維數據體中血管種子體素點。?

優選地，所述步驟S4中數據點的比較采用Clifford代數理論中兩個Clifford代數相等則乘積為-1的性質，設定精確度，在精確度允許范圍內，考查兩個Clifford特征向量的乘積，從而判斷數據點的血管屬性。?

與現有技術相比，本發明的效果：本發明的圖像數據分割方法在保證圖像數據快速有效分割的同時，操作也更簡單，具有廣泛的應用前景；并且本發明在圖像分割領域開辟了新的途徑。?

附圖說明

圖1為數據點八方向點同Clifford特征向量各元的對應關系。?

圖2為本發明具體實施例的流程圖。?

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步的描述，但本發明的實施方式并不限于此。?

為了提高醫學圖像分割的實用性和精確性，本發明充分利用數據相關性，結合血管走向通常是偏垂直方向的特點，考慮到醫學圖像中的細小血管，提出一種基于Clifford代數理論的三維醫學數據分割方法，用以高效的提取出豐富的血管。?

其具體實現方式：?

首先，使用CT掃描的血管造影DICOM圖像序列為原始數據，用醫學處理工具包ITK中的GDCM接口讀入系統，在系統內構成三維體數據。體數據中，?定義圖像所在平面為橫縱軸平面（X-Y平面），序列方向為豎軸（Z軸），每個點都有對應的唯一坐標位置。定義好的體數據作為方案處理的輸入數據。?