[發(fā)明專利]骨骼CT圖像的骨骼邊緣提取方法、裝置、設(shè)備及存儲介質(zhì)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710863598.0
• 申請日: 2017-09-22
• 公開（公告）號: CN107862699B
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陸培;周壽軍
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院深圳先進技術(shù)研究院
• 主分類號: G06T7/13
• 分類號: G06T7/13;G06T7/136
• 代理公司: 深圳智趣知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44486
• 代理人: 邵萌

本發(fā)明適用計算機技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種骨骼CT圖像的骨骼邊緣提取方法、裝置、設(shè)備及存儲介質(zhì)，該方法包括：接收用戶輸入的骨骼CT圖像骨骼邊緣提取請求，該骨骼邊緣提取請求中包括對應(yīng)的骨骼CT圖像，根據(jù)骨骼邊緣提取請求，使用預(yù)設(shè)的數(shù)據(jù)擬合函數(shù)對骨骼CT圖像的灰度數(shù)據(jù)進行擬合，得到骨骼CT圖像的數(shù)據(jù)擬合曲線，根據(jù)骨骼CT圖像的數(shù)據(jù)擬合曲線，計算骨骼CT圖像中骨骼邊緣區(qū)域的灰度均值，根據(jù)計算得到的灰度均值，對預(yù)設(shè)的骨骼邊緣檢測算法的高閾值參數(shù)和低閾值參數(shù)進行設(shè)置，使用骨骼邊緣檢測算法對骨骼CT圖像進行邊緣提取，從而提高了骨骼CT圖像骨骼邊緣提取的準確性和速度，進而提高了骨骼邊緣提取的效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于計算機技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種骨骼CT圖像的骨骼邊緣提取方法、裝置、設(shè)備及存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)

脊柱是人體的重要支撐，由椎骨、骶骨、尾骨及相關(guān)連接組成。微創(chuàng)治療椎間盤突出的關(guān)鍵在于安全、徹底、有效地消除脊柱的髓核外泄部分。為了保證手術(shù)的準確性和安全性，需要在術(shù)前拍攝椎間盤突出病人的X射線斷層影像(CT)。骨骼CT二維圖像的邊緣提取是三維重建的第一步，同時也是術(shù)中二維到三維圖像配準的關(guān)鍵。因此，精確快速的獲取CT圖像邊緣信息在計算機輔助脊柱診斷和微創(chuàng)手術(shù)治療中具有重要的意義。

圖像中的邊緣即為灰度的局部極值點或灰度發(fā)生急劇變化的點的集合。邊緣檢測的常規(guī)思想是根據(jù)圖像的一階導(dǎo)數(shù)和二階導(dǎo)數(shù)求取邊界，比較經(jīng)典的邊緣檢測算子有：Sobel、Prewitt、Roberts、Laplacian、Canny算子等。其中，Canny算子因其具有高信噪比、高定位精度及單邊緣響應(yīng)等優(yōu)良性能而得到廣泛應(yīng)用。Canny算子的基本思想是采用二維高斯函數(shù)的任意方向上的一階方向?qū)?shù)為噪聲濾波器，通過與圖像卷積進行濾波,然后對濾波后的圖像尋找局部梯度最大值,以此來確定圖像邊緣。隨后，又出現(xiàn)了一些新型的邊緣檢測算法，如非線性小波變換法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法、模糊技術(shù)、數(shù)學(xué)形態(tài)變換法等。

骨骼CT圖像里主要包括骨骼、骨髓、肌肉及體液噪聲，因各部分成分不同，因此在成像上表現(xiàn)為不同的灰度值，邊緣主要存在于各成分相連接處。若采用傳統(tǒng)的邊緣檢測算法如Canny算子，則會檢測出除了骨骼邊緣以外的各種其他組織的邊緣。而新型的邊緣檢測算子往往需要大量的計算，且對脊柱骨骼這種存在多種復(fù)雜成分的人體部位的骨骼邊緣提取往往具有一定的局限性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種骨骼CT圖像的骨骼邊緣提取方法、裝置、設(shè)備及存儲介質(zhì)，旨在解決由于現(xiàn)有的骨骼邊緣提取方法計算量大、骨骼邊緣提取準確性較低，導(dǎo)致骨骼邊緣提取效率低下的問題。

一方面，本發(fā)明提供了一種骨骼CT圖像的骨骼邊緣提取方法，所述方法包括下述步驟：

接收用戶輸入的骨骼CT圖像骨骼邊緣提取請求，所述骨骼邊緣提取請求中包括對應(yīng)的骨骼CT圖像；

根據(jù)所述骨骼邊緣提取請求，使用預(yù)設(shè)的數(shù)據(jù)擬合函數(shù)對所述骨骼CT圖像的灰度數(shù)據(jù)進行擬合，得到所述骨骼CT圖像的數(shù)據(jù)擬合曲線；

根據(jù)所述骨骼CT圖像的所述數(shù)據(jù)擬合曲線，計算所述骨骼CT圖像中骨骼邊緣區(qū)域的灰度均值；

根據(jù)所述計算得到的灰度均值，對預(yù)設(shè)的骨骼邊緣檢測算法的高閾值參數(shù)和低閾值參數(shù)進行設(shè)置，使用所述骨骼邊緣檢測算法對所述骨骼CT圖像進行邊緣提取。

另一方面，本發(fā)明提供了一種骨骼CT圖像的骨骼邊緣提取裝置，所述裝置包括：

請求接收單元，用于接收用戶輸入的骨骼CT圖像骨骼邊緣提取請求，所述骨骼邊緣提取請求中包括對應(yīng)的骨骼CT圖像；

數(shù)據(jù)擬合單元，用于根據(jù)所述骨骼邊緣提取請求，使用預(yù)設(shè)的數(shù)據(jù)擬合函數(shù)對所述骨骼CT圖像的灰度數(shù)據(jù)進行擬合，得到所述骨骼CT圖像的數(shù)據(jù)擬合曲線；