[發明專利]一種SPECT圖像的ROI區域識別方法及系統

有效

• 申請號: 202211635885.3
• 申請日: 2022-12-20
• 公開（公告）號: CN115861600B
• 公開（公告）日: 2023-09-05
• 發明（設計）人: 林強;何楊;曹永春;滿正行
• 申請（專利權）人: 西北民族大學
• 主分類號: G06V10/25
• 分類號: G06V10/25;G06V10/26;G06V10/74
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 常祖正

1.一種SPECT圖像的ROI區域識別方法，其特征在于，包括：

從SPECT成像設備中獲取測試者的前位圖和后位圖；

構建并行的輪廓分割網絡和熱區分割網絡；

基于所述輪廓分割網絡提取所述前位圖和后位圖的外圍輪廓，基于所述熱區分割網絡提取所述前位圖和后位圖的熱區；

基于所述外圍輪廓確定對稱軸；

根據所述對稱軸確定所述熱區的候選對比區域，所述候選對比區域包括第一對比區域和第二對比區域；

對所述候選對比區域進行相似度計算，得到相似度結果；

根據所述相似度結果確定ROI區域，得到基于SPECT圖像的ROI區域識別結果；

所述基于所述外圍輪廓確定對稱軸，具體包括：

獲取所述外圍輪廓的輪廓矩陣；

根據所述輪廓矩陣確定輪廓重合區域；

根據輪廓重合區域和重合函數確定對稱軸；所述重合函數為：

其中，w、h分別表示輪廓重合區域的寬度和高度，I_ij表示矩陣中位置(i，j)的強度值大小，為輪廓矩陣，為輪廓矩陣翻轉后得到的翻轉矩陣；

根據所述對稱軸確定所述熱區的候選對比區域，具體包括：

通過閾值分割提取所有熱區，記為第一熱區；

獲取所述熱區分割網絡提取的所有熱區，并對其進行翻轉，將翻轉得到的熱區記為第二熱區；

判斷所述第一熱區和第二熱區是否存在重合區域，得到判斷結果；

當判斷結果為是時，計算第一熱區與第二熱區的重合區域；

獲取所述重合區域的最小外接圓圓心，記為第一圓心；

獲取所述第二熱區的最小外接圓半徑，記為第一半徑；

根據所述第一圓心和第一半徑確定第一對比區域；

當判斷結果為否時，將所述第二熱區的最小外接圓作為第二對比區域。

2.根據權利要求1所述的SPECT圖像的ROI區域識別方法，其特征在于，所述輪廓分割網絡采用采用基于區域的主動輪廓模型，所述輪廓分割網絡的損失函數為：

其中ds是歐幾里得長度，∫₀^Length(C)ds是曲線C的長度，f是待分割的圖像，Ωc是f在圖像域Ω上的閉子集，曲線C外部和內部的均值分別表示為c₁和c₂，λ是用來控制正則化過程和c₁、c₂之間的平衡的參數。

3.根據權利要求1所述的SPECT圖像的ROI區域識別方法，其特征在于，所述熱區分割網絡采用語義分割網絡。

4.根據權利要求1所述的SPECT圖像的ROI區域識別方法，其特征在于，采用如下公式進行相似度計算：

其中，h₁表示第一熱區，h₂表示候選對比區域，max(·)和mean(·)表示輻射強度的最大值和平均值。

5.根據權利要求1所述的SPECT圖像的ROI區域識別方法，其特征在于，所述根據相似度結果確定ROI區域，具體包括：

篩選所述相似度結果小于或等于設定閾值的候選對比區域，即為ROI區域。

6.一種SPECT圖像的ROI區域識別系統，其特征在于，包括：

圖像獲取模塊，用于從SPECT成像設備中獲取測試者的前位圖和后位圖；

網絡構建模塊，用于構建并行的輪廓分割網絡和熱區分割網絡；

外圍輪廓和熱區提取模塊，用于基于所述輪廓分割網絡提取所述前位圖和后位圖的外圍輪廓，基于所述熱區分割網絡提取所述前位圖和后位圖的熱區；

對稱軸確定模塊，用于基于所述外圍輪廓確定對稱軸；

候選對比區域確定模塊，用于根據所述對稱軸確定所述熱區的候選對比區域，所述候選對比區域包括第一對比區域和第二對比區域；

相似度計算模塊，用于對所述候選對比區域進行相似度計算，得到相似度結果；

ROI區域識別模塊，用于根據所述相似度結果確定ROI區域，得到基于SPECT圖像的ROI區域識別結果；

所述基于所述外圍輪廓確定對稱軸，具體包括：

獲取所述外圍輪廓的輪廓矩陣；

根據所述輪廓矩陣確定輪廓重合區域；

根據輪廓重合區域和重合函數確定對稱軸；所述重合函數為：

其中，w、h分別表示輪廓重合區域的寬度和高度，I_ij表示矩陣中位置(i，j)的強度值大小，為輪廓矩陣，為輪廓矩陣翻轉后得到的翻轉矩陣；

根據所述對稱軸確定所述熱區的候選對比區域，具體包括：

通過閾值分割提取所有熱區，記為第一熱區；

獲取所述熱區分割網絡提取的所有熱區，并對其進行翻轉，將翻轉得到的熱區記為第二熱區；

判斷所述第一熱區和第二熱區是否存在重合區域，得到判斷結果；

當判斷結果為是時，計算第一熱區與第二熱區的重合區域；

獲取所述重合區域的最小外接圓圓心，記為第一圓心；

獲取所述第二熱區的最小外接圓半徑，記為第一半徑；

根據所述第一圓心和第一半徑確定第一對比區域；

當判斷結果為否時，將所述第二熱區的最小外接圓作為第二對比區域。