[發明專利]一種腰椎矢狀面CT圖像高效自動化篩選系統及方法

有效

• 申請號: 201910966975.2
• 申請日: 2019-10-12
• 公開（公告）號: CN110689550B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發明（設計）人: 張強志;黃杰賢;黃權生
• 申請（專利權）人: 嘉應學院
• 主分類號: G06T7/11
• 分類號: G06T7/11;G06T7/136;G06T7/62
• 代理公司: 廣州海心聯合專利代理事務所(普通合伙) 44295
• 代理人: 黃為;冼俊鵬

本發明公開了一種腰椎矢狀面CT圖像高效自動化篩選方法，涉及CT圖像處理的技術領域，解決了目前需通過人工對腰椎矢狀面CT圖像篩選的技術問題。該方法為：將CT圖像組中所有的CT圖像進行預處理，剔除CT圖像組中成像質量較差的CT圖像，將剩余的CT圖像進行目標分割，得到腰椎椎體和棘突的目標區域；對所述目標區域進行填充，且在填充完成后對所述目標區域的像素面積進行統計，根據所述目標區域面積最大化將最佳圖像篩選出來。本發明還公開了一種腰椎矢狀面CT圖像高效自動化篩選系統。本發明可自動篩選腰椎矢狀面CT圖像，且篩選效率高，提高了診斷的工作效率，同時還降低了醫生的勞動強度，克服了人為的主觀因素給篩選工作帶來的不確定性。

技術領域

本發明涉及CT圖像處理的技術領域，更具體地說，它涉及一種腰椎矢狀面CT圖像高效自動化篩選系統及方法。

背景技術

近年來，腰椎疾病發病率在我國呈上升趨勢且趨于年輕化。為了更好地診斷和治療腰椎疾病，影像科醫生通常采用CT重建技術重建出腰椎間盤橫斷面圖像，基于重建圖像分析病人病情，寫出診斷意見，臨床醫生根據診斷意見給出治療方案。

腰椎間盤橫斷面圖像的重建步驟主要包括：(1)CT機對腰椎進行連續斷層掃描，生成一組腰椎矢狀面CT圖像；(2)從圖像組中篩選出最佳圖像；(3)醫生在椎體之間標注腰椎間盤位置，重建高質量腰椎間盤橫斷面圖像。因此，最佳腰椎矢狀面CT圖像的準確篩選是保證重建出高質量腰椎間盤橫斷面圖像的前提條件，是后續工作的基礎。

在圖像篩選工作中，圖像數據量大，醫生需對每幅圖像進行觀察、對比、選擇。此類重復性工作極大增加了醫生的工作量，容易造成醫生疲勞，從而影響診斷效率、準確性和穩定性。據調研，目前國內外還沒有針對腰椎矢狀面CT圖像的自動化篩選技術。

發明內容

本發明要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提供一種腰椎矢狀面CT圖像高效自動化篩選系統及方法，可自動篩選腰椎矢狀面CT圖像。

為實現上述目的，本發明提供了一種腰椎矢狀面CT圖像高效自動化篩選方法，該方法包括如下步驟：

步驟一、將CT圖像組中所有的CT圖像進行預處理，剔除CT圖像組中成像質量較差的CT圖像；

步驟二、將剩余的CT圖像進行目標分割，得到腰椎椎體和棘突的目標區域；

步驟三、對所述目標區域進行填充，且在填充完成后對所述目標區域的像素面積進行統計，根據所述目標區域面積最大化將最佳圖像篩選出來。

作進一步的改進，在步驟二中，所述目標分割的方法為：計算得出整幅CT圖像的熵值分布，通過最大熵準則計算出最佳分割閾值，根據所述最佳分割閾值分割出CT圖像上的目標區域。

進一步的，所述最大熵準則的表達式為，

F(x)＝-P(Xx)log(P(Xx))-(1-P(Xx))log(1-P(Xx))，

其中，X為像素點的對應熵值，x為設定熵值，P(Xx)表示對應熵值大于設定熵值的像素點的比例；當F(x)取最大值時，此時的x即為最佳分割閾值。

更進一步的，在步驟三中，對所述目標區域的填充方法為：確定所述目標區域左右兩邊的邊緣像素點，并且將所述目標區域的中間像素點作為填充點，將位于所述邊緣像素點以內的目標區域進行逐行填充。

更進一步的，在步驟一中，對CT圖像的預處理包括對CT圖像的灰度進行均值處理，得到平均灰度，根據所述平均灰度對CT圖像組進行排序，然后計算出該CT圖像組中所述平均灰度的灰度中位數，將所述平均灰度小于灰度中位數的CT圖像剔除。

更進一步的，在步驟一中，對CT圖像的預處理還包括對CT圖像進行熵值計算，得到平均熵值，根據所述平均熵值對CT圖像組進行排序，然后計算出該CT圖像組中所述平均熵值的熵值中位數，將所述平均熵值小于熵值中位數的CT圖像剔除。