[發明專利]用于獲取圖像中目標物的方法和相關產品

在審

• 申請號: 202110574020.X
• 申請日: 2021-05-25
• 公開（公告）號: CN113362291A
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 雷娜;黃繼隨;任玉雪;陳偉;方復全
• 申請（專利權）人: 大連理工大學;首都師范大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/11;G06T7/73;G06T5/30
• 代理公司: 北京維昊知識產權代理事務所(普通合伙) 11804
• 代理人: 李波;孫新國

本發明公開了用于獲取圖像中目標物的方法和相關產品，其中方法包括獲取針對于所述目標物的三維圖像；在所述三維圖像中定位所述目標物的圖像域；以及對所述圖像域應用能量函數，以從所述圖像域中分割出所述目標物。利用本發明的方法和相關產品，可以準確地分割出目標物，以便對目標物進行研究和觀察。

技術領域

本發明一般地涉及圖像處理領域。更具體地，本發明涉及用于獲取圖像中目標物的方法、設備和計算機可讀存儲介質。

背景技術

在圖像分析和計算機視覺中，模型重建扮演著重要的角色，尤其是在醫學圖像領域中，精準地構建出目標物的三維模型是精準醫療的重要前提。對于形狀較小的目標物(例如聽骨鏈)而言，如何構建模型從而能夠準確地對其定位并且分割，成為當前需要解決的技術問題。

發明內容

為了至少解決上述背景技術所提到的問題，本發明提供了一種計算機實現的方案。利用本發明的方案，可以準確地分割出目標物，以便對目標物進行研究和觀察。為此，本發明在下文的多個方面中提供不同的解決方案。

在一個方面中，本發明提供了一種用于獲取圖像中目標物的方法，包括：獲取針對于所述目標物的三維圖像；在所述三維圖像中定位所述目標物的圖像域；以及對所述圖像域應用能量函數，以從所述圖像域中分割出所述目標物。

在一個實施例中，對所述圖像域應用所述能量函數包括：對所述圖像域應用包含里奇曲率項的所述能量函數。

在另一個實施例中，定位所述目標物的圖像域包括確定用于所述能量函數的初始點。

在又一個實施例中，對所述圖像域應用能量函數包括：最小化所述能量函數，以便得到形成所述目標物表面形狀的多個頂點。

在又一個實施例中，所述能量函數表示為下式：

E(Γ)＝αE_G(Γ))+E_F(Γ)

E_F(Γ)＝λ₁D_f(S₁)+λ₂D_f(S₂)

其中Γ表示二維閉合表面，E(Γ)表示能量函數，E_G(Γ)表示曲率相關的能量信息，E_F(Γ)表示距離相關的能量信息，α表示權重，ω表示Γ的黎曼面積元素并且G表示邊緣函數，λ₁和λ₂分別表示權重，其中S₁是Γ內部的域并且到Γ的距離小于第一閾值，S₂是Γ外部的域并且到Γ的距離小于第二閾值，其中D_f(S_i)表示域S_i中f的方差，f表示灰度函數。

在又一個實施例中，所述目標物是聽骨鏈，其中定位所述圖像域包括：在所述圖像域中確定表示所述聽骨鏈的連通域；以及至少根據所述連通域來在所述三維圖像中自動定位所述聽骨鏈。

在又一個實施例中，在所述圖像域中確定表示所述聽骨鏈的連通域包括：根據所述圖像域內像素值的大小來選取包含骨頭的連通域；以及從包含所述骨頭的多個連通域中選取對應于所述聽骨鏈的連通域。

在又一個實施例中，在所述圖像域中確定表示所述聽骨鏈的連通域包括：對所述三維圖像執行腐蝕操作、移除操作和膨脹操作中的一種或多種操作，以獲得包含所述聽骨鏈的所述圖像域。

在另一個方面中，本發明提供了一種用于獲取圖像中目標物的設備，包括：至少一個處理器；至少一個存儲器，其存儲有計算機可執行的程序指令，當所述程序指令由至少一個處理器運行時，使得所述設備執行根據上述方面及其多個實施例所述的方法。