[發(fā)明專利]一種從胸部CT圖像中提取肺葉的方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710374181.8
• 申請日: 2017-05-24
• 公開（公告）號: CN107230204B
• 公開（公告）日: 2019-11-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 覃文軍;趙姝穎;姚洪柱;楊金柱;路石潔;栗偉;曹鵬;馮朝路;孫強;陳世偉;魏星;趙大哲
• 申請（專利權(quán)）人: 東北大學(xué)
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/11;G06T7/136;G06T7/155;G06T7/187;G06T7/194
• 代理公司: 11613 北京易捷勝知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 齊勝杰<國際申請>=<國際公布>=<進入

1.一種從胸部CT圖像中提取肺葉的方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、接收輸入的n層胸部CT圖像，獲取中間圖像層，選取肺部區(qū)域的指定像素點為種子點，根據(jù)設(shè)定分割閾值以及初始種子點進行3D區(qū)域增長，獲得不帶肺血管的肺實質(zhì)區(qū)域，其中，n為自然數(shù)；

S2、在步驟S1所得的肺實質(zhì)區(qū)域通過腐蝕近似粘連邊界的左右肺粘連剔除方法，剔除粘連得到兩個獨立的肺實質(zhì)；

S3、利用先膨脹后腐蝕的操作把血管填充到步驟S2所得的肺實質(zhì)中，通過最大類間方差法自動獲得最優(yōu)分割閾值T₀；

S4、以步驟S3所得的最優(yōu)分割閾值T₀作為分割血管的閾值，計算大于閾值的點作為血管種子點，進行3D區(qū)域增長，獲得肺血管；

S5、從血管根部斷開不同肺葉的血管，使每一個肺葉中的血管成為一個獨立的連通域；

S6、根據(jù)步驟S5所得的肺血管，采用消去法來提取肺血管中心路徑；

S7、訓(xùn)練二分類支持向量機模型，得到二分類支持向量機分類器，通過該分類器找到不同肺葉血管之間的分界面，以此分界面作為肺葉的分界面并計算獲得肺實質(zhì)像素點的分類判別函數(shù)對肺實質(zhì)上的每一個像素點進行判別，獲得肺葉組織；

所述步驟S3包括以下步驟：

S31、通過選取合適的結(jié)構(gòu)元素在所有胸部CT圖像層上執(zhí)行先膨脹后腐蝕的閉運算操作，將肺血管填充進已經(jīng)分割好的肺實質(zhì)中；

S32、在CT圖像中選取出靠近中間的一層，利用最大類間方差法自動獲得最優(yōu)分割閾值T₀；

所述步驟S6包括以下步驟：

S61、掃描肺血管像素點，判斷其是否為邊界點，若該像素點6鄰域或26鄰域存在背景區(qū)像素則為邊界點，執(zhí)行步驟S62，否則標(biāo)記已經(jīng)掃描過，跳過繼續(xù)執(zhí)行步驟S61；

S62、判斷邊界點的歐拉特性，若歐拉特性不變則執(zhí)行步驟S63，否則跳過繼續(xù)執(zhí)行步驟S61；

S63、判斷邊界點是否為簡單點，若該點對原三維空間拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)無影響則為簡單點，同時將該點刪除，執(zhí)行步驟S64；否則執(zhí)行步驟S61；

S64、判斷血管像素是否還有其他簡單點，若無，中心路徑提取結(jié)束，否則執(zhí)行步驟S61。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從胸部CT圖像中提取肺葉的方法，其特征在于：所述步驟S1包括以下步驟：

S11、接收輸入的n(n為自然數(shù))層胸部CT圖像，獲取中間圖像層，在中間圖像層上選取肺部區(qū)域的指定像素點作為初始種子點；

S12、根據(jù)肺實質(zhì)的特點設(shè)置分割閾值；

S13、搜索被標(biāo)記的初始種子點的26鄰域，選取其中的一個像素點；

S14、判斷所選取的像素點是否已經(jīng)被標(biāo)記過，若是則返回步驟S13，否則執(zhí)行步驟S15；

S15、判斷所選取的像素點的灰度值是否小于分割閾值，若是，則把該像素點作標(biāo)記并加入標(biāo)記隊列，否則停止標(biāo)記該像素點，執(zhí)行步驟S16；

S16、判斷種子點的26鄰域像素點是否全部搜索并判斷完畢，若是則執(zhí)行步驟S17，否則返回步驟S13；

S17、判斷標(biāo)記隊列是否為空，如不為空，則從該隊列中取出一個標(biāo)記點作為初始被標(biāo)記種子點，返回步驟S13，否則已經(jīng)被標(biāo)記的像素點集合就是分割出的不帶肺血管的肺實質(zhì)區(qū)域。