[發(fā)明專利]一種利用先驗知識的人類外側膝狀體自動分割方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310722891.7
• 申請日: 2013-12-24
• 公開（公告）號: CN103700104B
• 公開（公告）日: 2017-01-25
• 發(fā)明（設計）人: 何暉光;王潔瓊
• 申請（專利權）人: 中國科學院自動化研究所
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司11021
• 代理人: 宋焰琴

1.一種利用先驗知識的人類外側膝狀體LGN自動分割方法，該方法包括如下步驟：

步驟S1：將人腦的結構像數(shù)據(jù)進行不均勻場校正；

步驟S2：將校正過的結構像配準到MNI標準空間；

步驟S3：利用LGN解剖結構的先驗知識得到LGN在MNI空間內(nèi)的大致區(qū)域；

步驟S4：在所述區(qū)域內(nèi)分別用區(qū)域增長法、k均值法、大津算法和圖割法進行分割；

步驟S5：將幾種分割算法融合得到LGN區(qū)域的估計值作為分割結果；

步驟S6：將估計的LGN分割結果變換到結構像的原始空間，得到LGN的最終分割結果。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S3中的利用LGN解剖結構的先驗知識得到LGN在MNI空間內(nèi)的大致區(qū)域包括：

步驟S3a：LGN必然在腹側間腦區(qū)VDC內(nèi)，所以將經(jīng)過校正的圖像進行大腦子結構的分割從而得到VDC模板，并將VDC模板配準到MNI標準空間；

步驟S3b：在Talairach空間中LGN的中心點位置在左側（-23.33，-21，-4.66）和右側（22.88，-21.3,4.63）附近，將這兩個坐標轉換成MNI空間坐標為左側P_l（-23，-22，-7）和右側P_r（26，-22，-8）；

步驟S3c：左右兩側LGN在一個5mm*5mm*5mm的立方體空間內(nèi)，分別構建以為P_l和P_r為中心，7mm為邊長的立方體模板；

步驟S3d：將VDC模板和立方體模板求交集，構建LGN先驗知識模板。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S4中的步驟包括：

步驟S4a：在區(qū)域增長法中，以P_l和P_r為起始點，半徑為5mm來進行區(qū)域增長，將區(qū)域增長結果和LGN先驗知識模板求交集得到分割結果；

步驟S4b：在k均值法中，體素特征由體素的灰度值和其在MNI空間中的坐標構成，利用k均值法和體素特征將LGN先驗知識模板中的體素聚成兩類，體素數(shù)目多的一類為分割結果；

步驟S4c：在大津算法中，遍歷LGN先驗知識模板中的灰度值來尋找分割LGN的最佳閾值從而使得兩類的類間方差最大，體素數(shù)目多的一類為分割結果；

步驟S4d：在圖割算法中，LGN先驗知識模板中的體素作為圖的節(jié)點，利用體素坐標信息和體素灰度信息來計算體素間的相似性，把相似性作為節(jié)點之間的邊的權重，利用圖割算法把圖分成兩部分，使得分割后能量損失最小，體素數(shù)目多的一類為分割結果。