[發明專利]一種管狀結構圖像分割方法

在審

• 申請號: 201810334626.4
• 申請日: 2018-04-14
• 公開（公告）號: CN108510506A
• 公開（公告）日: 2018-09-07
• 發明（設計）人: 葉建平;范應方
• 申請（專利權）人: 深圳市一圖智能科技有限公司
• 主分類號: G06T7/11
• 分類號: G06T7/11;G06T7/136;G16H30/20
• 代理公司: 深圳市蘭鋒知識產權代理事務所(普通合伙) 44419
• 代理人: 曹明蘭

本發明公開了一種管狀結構圖像分割方法，包括：以橫斷面、冠狀面和矢狀面的三個正交的二維視圖對醫學圖像進行顯示；在二維視圖上的待分割區域的中心位置放置關鍵點，間隔4至5層的二維切面放置一個關鍵點，根據管狀結構的走向按順序重復該步驟放置多個關鍵點；測量出管狀結構圖像的直徑并作為基本參數，系統根據所設置的順序關鍵點組成關鍵點序列，采用B樣條插值方法擬合生成一條空間曲線，然后沿著這條空間曲線，融合所設置的關鍵點半徑鄰域區域內的局部閾值和梯度信息，分割生成相應的三維空間立體管狀的分割區域，并投影至二維圖像層面實時疊加顯示。本發明可實現管狀結構區域的交互式分割，并快速地獲得所需的分割結果。

技術領域

本發明涉及計算機醫學輔助診療系統中的醫學圖像處理方法，尤其涉及一種管狀結構圖像分割方法。

背景技術

現有技術中，針對醫學圖像的分割方法，包括自動和半自動等，已經廣泛應用于學術、醫學臨床領域。但是醫學圖像分割方法具有面向數據類型、特定器官/組織結構等特點，此外，由于醫學圖像數據來源的差異性，同一個臟器的不同成像方式，如計算機斷層成像CT、核磁共振成像MRI等，設備的掃描參數設置的差異性、是否使用增強造影、掃描周期等因素的不同，所成醫學圖像的特征(灰度值)差異較大，因此所采用的分割方法也不完全一樣。特別是對于灰度值相近的組織器官，所成圖像黏連的區域使用已有的分割方法，往往結果不盡人意，需要交互式的輔助分割方法才能滿足臨床需求。

對于血管等管狀結構，掃描時是否使用造影劑會導致所成醫學圖像的灰度值差異較大。較粗的血管在使用造影劑掃描后，采用簡單的閾值法即可完成分割。但是對于較細的狹窄血管，或者沒有使用造影劑掃描的情況下，要精確分割出相應的血管結構，采用現有的分割技術容易造成欠分割或難分割。針對這種情況，已有的交互式輔助分割方法是采用逐層勾畫的方式，分別對每一層的醫學圖像手動勾畫出相應的區域，再堆疊成三維結構，這種交互式分割方法顯然效率低、耗時長，而且分割結果容易產生鋸齒現象。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，針對現有技術的不足，提供一種管狀結構圖像分割方法，該方法利用簡單的交互方式及參數設置，對個體化和差異化的醫學圖像數據集進行快速的管狀結構區域的交互式分割，從而快速地獲得所需的分割結果。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案。

一種管狀結構圖像分割方法，其特征在于，該方法基于一系統實現，包括有如下步驟：步驟S1，獲取醫學圖像，并將醫學圖像導入系統，并以橫斷面、冠狀面和矢狀面的三個正交的二維視圖對醫學圖像進行顯示；步驟S2，調節醫學圖像至系統預設的待分割區域，并保證待分割區域可見于橫斷面、冠狀面和矢狀面這三個二維視圖中的一個；步驟S3，在二維視圖上的待分割區域的中心位置放置關鍵點，間隔4至5層的二維切面放置一個關鍵點，根據管狀結構的走向按順序重復該步驟放置多個關鍵點；步驟S4，利用系統預設的長度測量工具，測量出管狀結構圖像的直徑并作為基本參數，系統根據所設置的順序關鍵點組成關鍵點序列，再根據這些序列點，采用B樣條插值方法擬合生成一條空間曲線，然后沿著這條空間曲線，融合所設置的關鍵點半徑鄰域區域內的局部閾值和梯度信息，分割生成相應的三維空間立體管狀的分割區域，并將該三維分割區域投影至二維圖像層面實時疊加顯示；步驟S5，如果分割結果不合格，通過鼠標調整關鍵點的位置，分割結果實時生成并投影至二維圖像層面疊加顯示，直到獲得合格的三維管狀分割圖像。

優選地，在多平面視圖上在待分割區域的中心位置，根據管狀結構的走向，按順序間隔4至5層二維切面放置關鍵點，形成關鍵點序列。

優選地，所述步驟S5中，根據所設置的關鍵點序列，采用B樣條插值方法擬合生成一條空間曲線。

優選地，沿著生成的空間曲線，融合所設置關鍵點半徑鄰域內的局部閾值和梯度信息，分割生成三維空間立體管狀分割區域，并將所分割三維結果投影至二維圖像層面實時疊加顯示。