[發明專利]椎骨和椎間盤形狀位置參數的識別方法

有效

• 申請號: 201310425701.5
• 申請日: 2013-09-17
• 公開（公告）號: CN103479380A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 馬悅;沈彥華;趙丹
• 申請（專利權）人: 東軟飛利浦醫療設備系統有限責任公司
• 主分類號: A61B6/03
• 分類號: A61B6/03
• 代理公司: 北京鴻元知識產權代理有限公司 11327
• 代理人: 許向彤

1.一種椎骨和椎間盤形狀位置參數的識別方法，包括：

在CT矢狀位圖像中，將待識別的最后一節椎骨確定為初始椎骨，在所述初始椎骨的中心部分選取一點作為初始椎骨識別中心Q₀(x,y)，并根據初始椎骨識別中心Q₀(x,y)確定椎骨識別推進方向，所述椎骨識別推進方向為從下至上；

根據所述初始椎骨識別中心，確定所述初始椎骨的形狀位置參數（x_z,y_z）、w_z、h_z、θ_z；

根據所述初始椎骨與沿椎骨識別推進方向的下一節椎骨的位置關系，確定椎間盤的形狀位置參數h_d；

根據所述初始椎骨的形狀位置參數（x_z,y_z）、w_z、h_z、θ_z和所述椎間盤的形狀位置參數h_d確定沿椎骨識別推進方向的下一節椎骨的識別中心Q₀(x＇,y＇)；

根據所述下一節椎骨的識別中心Q₀(x＇,y＇)確定下一節椎骨的形狀位置參數(x'_z,y＇_z)、w_z＇、h＇_z、θ＇_z；

根據所述初始椎骨形狀位置參數（x_z,y_z）、w_z、θ_z和所述下一節椎骨的形狀位置參數(x'_z,y＇_z)、w_z、h_z、確定所述椎間盤的形狀位置參數（x_d,y_d）、w_d、θ_d；

重復確定下一節椎骨的識別中心、下一節椎骨的形狀位置參數以及椎間盤的形狀位置參數的過程，直至確定所有椎骨和椎間盤的形狀位置參數。

2.如權利要求1所述的椎骨和椎間盤形狀位置參數的識別方法，其中，在確定所述椎骨的形狀位置參數的過程中，

設定一帶邊矩形的椎骨模板；其中，

所述椎骨模板的形狀位置參數包括(x,y,w,h,w_b,h_b,θ)，其中，(x,y)是所述椎骨模板中心點的坐標，w和h是所述椎骨模板內部的寬和高，θ是所述椎骨模板與水平方向所成的角度，w_b和h_b是所述椎骨模板邊緣的寬和高；

針對所述椎骨模板所覆蓋的椎骨CT矢狀位圖像中的每一點，取所述點周圍的一個預設區域，確定所述區域的CT值的均值μ和方差σ，并對所述椎骨模板內所有像素進行歸一化處理，歸一化處理公式為：其中I(s)是像素的CT值；像素值相關系數P_I為U(I)與所述椎骨模板負片T＇的協方差：P_I=corr(T′,U(I))；

對所述椎骨模板所覆蓋的椎骨CT矢狀位圖像中的每一點，計算出其CT值的梯度U(G)；梯度相關系數P_G為U(G)與模板正片T的協方差：P_G=corr(T,U(G))；

確定所述椎骨模板與椎骨CT矢狀位圖像的整體相關度P，其中，P為所述像素值相關系數P_I與所述梯度相關系數P_G的乘積：P=P_I*P_G；

采用粒子濾波算法確定使所述椎骨模板與椎骨CT圖像的整體相關度P最優的最優椎骨模板的形狀位置參數（x^*,y^*,w^*,h^*,w^*_b,h^*_b,θ^*），并且，以所述最優椎骨模板的形狀位置參數作為所述椎骨的形狀位置參數（x_z,y_z,w_z,h_z,θ_z），其中，

（x_z,y_z）為椎骨中心點的坐標，x_z=x^*，y_z=y^*；

w_z為椎骨寬度，w_z=w^*+2*w^*_b；

h_z為椎骨高度，h_z=h^*+2*h^*_b；

θ_z為椎骨與水平線的角度，θ_z=θ^*。