[發(fā)明專利]一種基于三維點(diǎn)云分割的支氣管命名方法及系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310637890.6
• 申請(qǐng)日: 2023-05-31
• 公開（公告）號(hào): CN116580020A
• 公開（公告）日: 2023-08-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李傳朋;樊昭磊;段建勇;孫哲;張敏;馬芳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 圖靈醫(yī)道醫(yī)療器械科技（上海）有限公司
• 主分類號(hào): G06T7/00
• 分類號(hào): G06T7/00;G06T7/11;G06V10/77;G06V10/80;G06V10/82;G06N3/0464;G06N3/08
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 閆偉姣

本發(fā)明公開的一種基于三維點(diǎn)云分割的支氣管命名方法及系統(tǒng)，包括：獲取胸部CT圖像；從胸部CT圖像中提取支氣管三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)；對(duì)支氣管三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行多重?cái)?shù)據(jù)采樣，計(jì)算每次采樣數(shù)據(jù)中，每個(gè)點(diǎn)云的所有支氣管標(biāo)簽預(yù)測概率；將所有采樣獲得的點(diǎn)云的所有支氣管標(biāo)簽預(yù)測概率進(jìn)行融合，獲得每個(gè)點(diǎn)云數(shù)據(jù)的所有支氣管標(biāo)簽的融合概率；根據(jù)融合概率確定每個(gè)點(diǎn)云數(shù)據(jù)的支氣管標(biāo)簽；將點(diǎn)云數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為圖像數(shù)據(jù)，并通每個(gè)點(diǎn)云數(shù)據(jù)的支氣管標(biāo)簽對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行命名，獲得圖像的支氣管命名結(jié)果。實(shí)現(xiàn)了對(duì)CT圖像中支氣管的準(zhǔn)確命名。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及支氣管識(shí)別技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于三維點(diǎn)云分割的支氣管命名方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

本部分的陳述僅僅是提供了與本發(fā)明相關(guān)的背景技術(shù)信息，不必然構(gòu)成在先技術(shù)。

目前方法在進(jìn)行支氣管命名時(shí)，往往通過構(gòu)建支氣管樹，之后對(duì)支氣管樹進(jìn)行分割標(biāo)記，獲得支氣管名稱。

到目前為止，對(duì)支氣管樹進(jìn)行分割標(biāo)記的方法包括：(1)模板匹配法：根據(jù)樹之間的支氣管相似性，用相同的標(biāo)記標(biāo)記對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)；(2)骨架化和圖形法：通過樹的骨架化獲得分支點(diǎn)，然后創(chuàng)建圖來識(shí)別不同的分支，非骨骼體素的標(biāo)記依賴于最近的骨架點(diǎn)；(3)自適應(yīng)閾值和骨架化方法：使用不同的Hounsfield單元(HU)閾值同時(shí)獲得中心線來分割不同的樹段，標(biāo)記過程遵循上述基于骨架化的方法；(4)概率方法：根據(jù)訓(xùn)練樣本的特征分布，為測試樣本的每一部分分配最大概率的標(biāo)簽。從現(xiàn)有的方法可以看出，分叉或分支點(diǎn)是標(biāo)記和理解呼吸道樹結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵信息。然而，大多數(shù)骨架或細(xì)化算法對(duì)噪聲敏感，提取的呼吸道中心線質(zhì)量不穩(wěn)定；且即使在修剪了中心線的虛假分支后，仍然存在一些毛刺，導(dǎo)致對(duì)分叉或分支點(diǎn)的識(shí)別不準(zhǔn)確，最終導(dǎo)致，對(duì)各支氣管的命名準(zhǔn)確率偏低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決上述問題，提出了一種基于三維點(diǎn)云分割的支氣管命名方法及系統(tǒng)，提高了支氣管命名的準(zhǔn)確性。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

第一方面，提出了一種基于三維點(diǎn)云分割的支氣管命名方法，包括：

獲取胸部CT圖像；

從胸部CT圖像中提取支氣管三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)；

對(duì)支氣管三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行多重?cái)?shù)據(jù)采樣，計(jì)算每次采樣數(shù)據(jù)中，每個(gè)點(diǎn)云的所有支氣管標(biāo)簽預(yù)測概率；

將所有采樣獲得的點(diǎn)云的所有支氣管標(biāo)簽預(yù)測概率進(jìn)行融合，獲得每個(gè)點(diǎn)云數(shù)據(jù)的所有支氣管標(biāo)簽的融合概率；

根據(jù)融合概率確定每個(gè)點(diǎn)云數(shù)據(jù)的支氣管標(biāo)簽；

將點(diǎn)云數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為圖像數(shù)據(jù)，并通每個(gè)點(diǎn)云數(shù)據(jù)的支氣管標(biāo)簽對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行命名，獲得圖像的支氣管命名結(jié)果。

第二方面，提出了一種基于三維點(diǎn)云分割的支氣管命名系統(tǒng)，包括：

圖像獲取模塊，用于獲取胸部CT圖像；

支氣管三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)提取模塊，用于從胸部CT圖像中提取支氣管三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)；

支氣管命名模塊，用于對(duì)支氣管三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行多重?cái)?shù)據(jù)采樣，計(jì)算每次采樣數(shù)據(jù)中，每個(gè)點(diǎn)云的所有支氣管標(biāo)簽預(yù)測概率；將所有采樣獲得的點(diǎn)云的所有支氣管標(biāo)簽預(yù)測概率進(jìn)行融合，獲得每個(gè)點(diǎn)云數(shù)據(jù)的所有支氣管標(biāo)簽的融合概率；根據(jù)融合概率確定每個(gè)點(diǎn)云數(shù)據(jù)的支氣管標(biāo)簽；將點(diǎn)云數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為圖像數(shù)據(jù)，并通每個(gè)點(diǎn)云數(shù)據(jù)的支氣管標(biāo)簽對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行命名，獲得圖像的支氣管命名結(jié)果。

第三方面，提出了一種電子設(shè)備，包括存儲(chǔ)器和處理器以及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)指令，所述計(jì)算機(jī)指令被處理器運(yùn)行時(shí)，完成一種基于三維點(diǎn)云分割的支氣管命名方法所述的步驟。