[發明專利]一種基于CT圖像的三維肝臟包圍盒的自動提取方法

有效

• 申請號: 201810017023.1
• 申請日: 2018-01-09
• 公開（公告）號: CN108257120B
• 公開（公告）日: 2019-09-06
• 發明（設計）人: 姜慧研;李少杰
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/11;G06T7/13;G06T3/00;G06K9/32
• 代理公司: 沈陽優普達知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 李曉光

1.一種基于CT圖像的三維肝臟包圍盒的自動提取方法，其特征在于包括以下步驟：

1)對N例不同身高體重人體的腹部CT肝臟分割數據進行體積測量，求取平均肝臟體積V_a，并從這些CT數據中選出和V_a最接近的三維CT切片和肝臟掩膜；

2)對選出的三維CT切片和肝臟掩膜數據沿冠狀面垂直方向插值；

3)根據插值之后的肝臟掩膜數據，確定其對應的CT切片的肝臟區域矩形框L_r；對插值之后的每張CT切片都完成肝臟區域矩形框的確定，然后確定三維CT切片的肝臟包圍盒L_b，把已經確定肝臟矩形區域的CT圖像作為標準CT圖像I_m；

4)對確定肝臟包圍盒的CT圖像I_m和未確定肝臟包圍盒的CT圖像I_f進行粗配準；

5)改變粗配準中優化器的步長s和迭代次數t，輸出變換矩陣T；

6)設置I_m肝臟區域矩形框內像素點的灰度值為1，其余像素點的灰度值為0，得到新的矩陣I_n，對新的矩陣I_n依據變換矩陣T進行幾何變換，得到變換后的矩陣T′；

7)把變換后的矩陣T′放在二維坐標系中，左上角為坐標原點，找出矩陣T′中灰度值為1的所有點的坐標(X，Y)；確定X，Y的最小值和最大值，根據X，Y最大值和最小值確定四個坐標點；

8)根據四個坐標點確定一個矩形邊界，該矩形邊界作為I_f的肝臟區域矩形。

2.按權利要求1所述的基于CT圖像的三維肝臟包圍盒的自動提取方法，其特征在于：步驟1)是讀取每個人的三維肝臟分割數據，找出肝臟輪廓像素點的三維坐標，計算每個人的肝臟體積V_a，并從這些CT數據中找出和V_a最接近的三維CT切片和肝臟掩膜，具體為：

101)將三維肝臟分割數據讀到內存中；

102)獲取三維點云中每個輪廓點的位置坐標(P_x，P_y，P_z)；

103)通過MATLAB中的MESH函數計算每個人肝臟的體積；

104)求取一個平均體積V_a；

105)從CT數據中找出和V_a最接近的三維CT切片和肝臟分割圖像。

3.按權利要求1所述的基于CT圖像的三維肝臟包圍盒的自動提取方法，其特征在于：步驟3)的具體方法為：

301)將插值之后的三維CT數據和肝臟掩膜讀取到內存中；

302)確定每張切片肝臟的邊界坐標，并得到坐標中的x和y最大值和最小值，根據x和y最大值和最小值確定其對應CT切片的肝臟區域矩形框L_r；

303)對插值后的切片都執行步驟302)，確定三維CT切片的肝臟包圍盒L_b，將這些圖像作為標準CT圖像I_m。

4.按權利要求1所述的基于CT圖像的三維肝臟包圍盒的自動提取方法，其特征在于：步驟7)的具體方法為：

701)讀取變換后的矩陣T′放入二維坐標系中，左上角為坐標原點；

702)找出變換后的矩陣T′中所有灰度值為1的點的坐標(x，y)；

703)確定坐標x的最小值x_min，最大值x_max和坐標y的最小值y_min，最大值y_max；

704)確定四個坐標點(x_min，y_min)，(x_min，y_max))，(x_max，y_max)，(x_max，y_min)。

5.按權利要求1所述的基于CT圖像的三維肝臟包圍盒的自動提取方法，其特征在于：步驟1)中，N為150～300。