[發(fā)明專利]一種腹部軟組織核磁圖像分割的方法和系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310400311.2
• 申請日: 2013-09-05
• 公開（公告）號: CN103473767A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 秦文健;羅清;辜嘉
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00
• 代理公司: 深圳市科進(jìn)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44316
• 代理人: 宋鷹武;沈祖鋒

1.一種腹部軟組織核磁圖像分割的方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）在待分割區(qū)域選擇一個種子點(diǎn)，采用區(qū)域增長算法在所述待分割的區(qū)域進(jìn)行預(yù)分割，得到預(yù)分割區(qū)域；

（2）采用形態(tài)學(xué)算子對所述預(yù)分割區(qū)域進(jìn)行膨脹和腐蝕操作，在預(yù)分割區(qū)域內(nèi)外形成一個初始分割輪廓；

（3）將形狀模板集與初始分割輪廓進(jìn)行配準(zhǔn)后，再進(jìn)行核主成分分析，通過統(tǒng)計模型獲得先驗(yàn)形狀信息；

（4）在核磁圖像分割模型的能量函數(shù)的數(shù)據(jù)項(xiàng)上結(jié)合所述先驗(yàn)形狀信息，建立能量函數(shù)；

（5）運(yùn)用kernel?graph?cuts算法，在所述初始分割輪廓進(jìn)行分割，得到目標(biāo)輪廓。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的腹部軟組織核磁圖像分割的方法，其特征在于，所述步驟（3）中的先驗(yàn)形狀信息，通過以下步驟得到：

（301）通過以下公式將形狀模板集與初始分割輪廓進(jìn)行配準(zhǔn)：

E_j＝(X_i-M(s_j,θ_j)[X_j]-t_j)^TW(X_i-M(s_j,θ_j)[X_j]-t_j)

其中，X_i為其中一個形狀模板，現(xiàn)從模板集中取任意模板X_j，經(jīng)過平移t_j，放大、旋轉(zhuǎn)M(s_j,θ_j)[X_j]計算，然后使得目標(biāo)誤差評價函數(shù)E_j達(dá)到最小值，得到最終配準(zhǔn)結(jié)果，其E_j計算是通過最小二乘優(yōu)化算法得到，W為加權(quán)矩陣，M(s_j,θ_j)為放大和旋轉(zhuǎn)矩陣；

（302）利用以下公式進(jìn)行核主成分分析計算得到先驗(yàn)形狀信息：

x^=Σi=1Nγ~i(12(2-||φ(xi)-Pφ(x)||2))xiΣi=1Nγ~i(12(2-||φ(xi)-Pφ(x)||2))]]>

其中，圖像空間S中的樣本集{x₁,...,x_N}，這些形狀模板均為二值圖像，用0和1來表示目標(biāo)輪廓的形狀信息，并將模板數(shù)據(jù)用列向量表示；將圖像數(shù)據(jù)訓(xùn)練集X通過非線性映射φ映射到高維空間，通過KPCA提取特征后形成了一個高維的特征空間F；給定一個樣本x，在高維空間F的映射為φ(x)，并計算出高維特征空間F上的投影Pφ(x)，其逆映射為，即為所求的先驗(yàn)形狀信息；β為高維空間F的映射φ(x)在每個成分上的投影，為特征向量，c＝[11...1]^T是N×1維的單位向量。