[發明專利]一種肺部CT圖像中肺結節的分割方法

在審

• 申請號: 201811073727.7
• 申請日: 2018-09-14
• 公開（公告）號: CN109214397A
• 公開（公告）日: 2019-01-15
• 發明（設計）人: 董敏;李舒意;孫燚;段鋆心;穆曉敏
• 申請（專利權）人: 鄭州大學
• 主分類號: G06K9/46
• 分類號: G06K9/46;G06K9/62;G06T7/11
• 代理公司: 鄭州慧廣知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 41160
• 代理人: 董曉慧

本發明提出了一種肺部CT圖像中肺結節的分割方法，包括以下步驟：(1)從肺部圖像中提取包含肺結節在內的肺實質輪廓線，獲取肺實質圖像；(2)對步驟(1)中的肺實質圖像采用聚類算法對疑似肺結節的區域進行分割；(3)對步驟(2)疑似肺結節的區域采用圖像圓度法去除區域中形狀近長條型的部分，排除血管或氣管的干擾；(4)根據步驟(3)中疑似肺結節的區域的大小，構建高斯模板，選擇相關系數較高的區域完成肺結節的提取。本發明考慮了孤立性肺結節的形狀特點以及由肺部CT值的變化形成的圖像灰度值分布的特征，減小肺結節分割結果的誤差。

技術領域

本發明涉及圖像分割技術領域，特別是指一種肺部CT圖像中肺結節的分割方法。

背景技術

肺癌是癌癥中致死高發原因，因為其早期無癥狀顯示使得疾病很難被檢測到，當疾病發現時癌癥已經轉移，這使得肺癌難以治療，肺癌病癥早期往往會有肺部結節癥狀，如今肺結節檢測多采用胸部CT掃描，掃描結果具有圖像清晰，準確等特點，但一個病人的檢測結果會有上百張圖，在尋找上大量花費放射科醫生精力，同時長時間重復工作還可能會產生誤診或漏診。

計算機輔助診斷技術，是通過研究總結病灶部分的共同特征，對醫學圖像進行處理，輔助醫生對病情進行診斷的技術。通過這一技術可以將醫生從大量重復、枯燥的讀圖過程中解放出來，并進一步提高診斷速度與精度，也為大量病患爭取更多的治療時間。

肺部CT圖像的感興趣區域是肺結節，早期肺結節多表現為孤立性肺結節，本申請針對這類結節的選取進行研究。

發明內容

本發明提出了一種肺部CT圖像中肺結節的分割方法，考慮了孤立性肺結節的形狀特點以及由肺部CT值的變化形成的圖像灰度值分布的特征，減小肺結節分割結果的誤差。

本發明的技術方案是這樣實現的：一種肺部CT圖像中肺結節的分割方法，包括以下步驟：

(1)從肺部圖像中提取包含肺結節在內的肺實質輪廓線，獲取肺實質圖像；

(2)對步驟(1)中的肺實質圖像采用聚類算法對疑似肺結節的區域進行分割；

(3)對步驟(2)疑似肺結節的區域采用圖像圓度法去除區域中形狀近長條型的部分，排除血管或氣管的干擾；

(4)根據步驟(3)中疑似肺結節的區域的大小，構建高斯模板，選擇相關系數較高的區域完成肺結節的提取。

進一步地，步驟(1)中，對肺部圖像通過迭代法或大律法計算閾值，進行閾值分割，得到二值圖像；通過形態學方法提取肺部圖像中的整體輪廓線，然后利用連通區域標注分出不同的部分，經過輪廓選擇，從而得到肺實質輪廓線。

進一步地，輪廓提取中，為獲得完整且干擾較少的輪廓線，形態學方法中結構元素設定的形狀為方形，大小近似肺部圖像長度的1/120。

進一步地，對整體輪廓線進行兩次閉運算，填充細小的縫隙使輪廓線連通，然后對肺部圖像進行8連通區域標注。

進一步地，得到肺實質輪廓線的方法，包括以下步驟：

1)判斷二值圖像中間一行像素點上，從左到右或者從右到左的第一點的值；

2)若該值為1，則輪廓圖上這一行從左到右或者從右到左的第二段為1的點必為肺實質輪廓線上的點；

3)若該值為0，則輪廓圖第一段為1的點必為肺實質輪廓線上的點；

4)找出這兩點在圖像中的位置，對應連通域標注內容找出肺實質輪廓線。

進一步地，獲得肺實質輪廓線后，先將內部填充，利用形態學閉運算去除外部多余的輪廓線，對外部進行修正，修整外部之后，僅選取外部連通區域，然后去除內部干擾，獲取完整的肺實質圖像。