CTA图像中分割组织的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提出一种CTA图像中分割组织的方法和装置，该CTA图像中分割组织的方法包括：对CTA图像进行预处理；对预处理后的原始图像进行分水岭操作，确定出盆地，以及，记录盆地间的合并信息和盆地的统计信息；获取特定像素点的边界距离值，并根据所述边界距离值和所述盆地的统计信息对所述盆地进行组织识别，将部分盆地标记为骨骼盆地或血管盆地；根据记录的盆地间的合并信息，对未标记的盆地与已标记的盆地进行合并；根据合并的结果进行形态学操作，并显示CTA图像的组织分割结果。该方法能够降低用户的工作量，方便用户操作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及图像处理
，尤其涉及一种CTA图像中分割组织的方法和装置。
技术介绍
CT血管造影技术(ComputedTomographicAngiography，CTA)是临床中对血管进行检查的主要方法。在CTA图像中，由于血管中注射了造影剂，使得在三维可视化中，骨骼和血管在一定程度上重叠在一起，严重影响了临床医生对血管的观察、诊断和分析。为了方便临床医师直观地观察血管结构，以检测血管狭窄、钙化和动脉瘤等，需要在CTA图像中分割骨骼与血管。但是，由于骨骼和血管的CT值在一定程度上有重叠且血管中含有大量高密度的物质，如钙化、支架等以及骨骼的CT值范围很广且形态各异使得分割骨骼和血管是医学领域中一个比较有挑战的分割问题。目前在CTA图像中分割骨骼和血管的一种方式是半自动分割骨骼方式，该方式是在原始图像的梯度图像上进行分水岭操作的，并且需要用户交互控制合并阈值。这种半自动的方法需要用户的手动参与，增加用户的工作量，且不能进行自动化批量操作，不利于医生的操作。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种CTA图像中分割组织的方法，该方法可以降低用户的工作量，方便用户操作。本专利技术的另一个目的在于提出一种CTA图像中分割组织的装置。为达到上述目的，本专利技术第一方面实施例提出的CTA图像中分割组织的方法，包括：对CTA图像进行预处理；对预处理后的原始图像进行分水岭操作，确定出盆地，以及，记录盆地间的合并信息和盆地的统计信息；获取特定像素点的边界距离值，并根据所述边界距离值和所述盆地的统计信息对所述盆地进行组织识别，将部分盆地标记为骨骼盆地或血管盆地；根据记录的盆地间的合并信息，对未标记的盆地与已标记的盆地进行合并；根据合并的结果进行形态学操作，并显示CTA图像的组织分割结果。本专利技术第一方面实施例提出的CTA图像中分割组织的方法，通过对原始图像进行分水岭操作后，对盆地进行组织识别，以及盆地合并，可以实现对CTA图像中组织的自动分割，不需要用户手动参与，从而降低用户的工作量，方便用户操作。为达到上述目的，本专利技术第二方面实施例提出的CTA图像中分割组织的装置，包括：预处理模块，用于对CTA图像进行预处理；分水岭操作模块，用于对预处理后的原始图像进行分水岭操作，确定出盆地，以及，记录盆地间的合并信息和盆地的统计信息；识别模块，用于获取特定像素点的边界距离值，并根据所述边界距离值和所述盆地的统计信息对所述盆地进行组织识别，将部分盆地标记为骨骼盆地或血管盆地；合并模块，用于根据记录的盆地间的合并信息，对未标记的盆地与已标记的盆地进行合并；显示模块，用于根据合并的结果进行形态学操作，并显示CTA图像的组织分割结果。本专利技术第二方面实施例提出的CTA图像中分割组织的装置，通过对原始图像进行分水岭操作后，对盆地进行组织识别，以及盆地合并，可以实现对CTA图像中组织的自动分割，不需要用户手动参与，从而降低用户的工作量，方便用户操作。本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是本专利技术一实施例提出的CTA图像中分割组织的方法的流程示意图；图2是本专利技术实施例中对盆地进行组织识别的一种实现流程示意图；图3a和图3b是本专利技术实施例中计算边界距离值时采用的前向模板和后向模板的示意图；图4是本专利技术实施例中对盆地进行组织识别的另一种实现流程示意图；图5是本专利技术实施例中识别出骨骼的示意图；图6是本专利技术实施例中对盆地进行组织识别的另一种实现流程示意图；图7是本专利技术实施例中识别出血管的示意图；图8是本专利技术实施例中最终得到的血管的一种示意图；图9是本专利技术另一实施例提出的CTA图像中分割组织的装置的结构示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的模块或具有相同或类似功能的模块。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。图1是本专利技术一实施例提出的CTA图像中分割组织的方法的流程示意图，该方法包括：S11：对CTA图像进行预处理。预处理例如包括对CTA图像进行阈值化处理，阈值化处理采用的阈值可以预先设置。另外，阈值化处理后的结果中存在空洞，会致使提取的组织不完整，此时还要进行填补空洞操作。S12：对预处理后的原始图像进行分水岭操作，确定出盆地，以及，记录盆地间的合并信息和盆地的统计信息。分水岭操作是指将预处理后的原始图像中的像素点按照其CT值的大小进行排序，模拟洪水淹没过程，得到一系列盆地。本实施例中的分水岭操作是对预处理后的原始图像进行的，不同于传统的对原始图像的梯度图像进行。在分水岭操作时可以确定出盆地以及相关信息，如盆地的合并信息和盆地的统计信息等。盆地的合并信息例如包括：合并时刻以及盆地间的连接方式。统计信息如盆地所包含的像素点个数、盆地中像素点的最大CT值、盆地中像素点的最小CT值等灰度信息以及盆地的中心点位置。S13：获取特定像素点的边界距离值，并根据所述边界距离值和所述盆地的统计信息对所述盆地进行组织识别，将部分盆地标记为骨骼盆地或血管盆地。图像中一点的边界距离值为该点到边界点的最短距离。可选的，可以在预处理时，在填补空洞操作之后，对填补空洞操作之后的图像计算图像中每个像素点的边界距离值，相应的，在获取特定像素点的边界距离值时，从计算得到的图像中每个像素点的边界距离值中，获取特定像素点的边界距离值。该方式可以在需要边界距离值时直接从已有数据中获取，从而提高获取效率。或者，可选的，也可以不提前计算，而是在需要某个或某些像素点的边界距离值时，才计算需要的边界距离值。例如，若在填补空洞后,计算边界距离场,可选取chamfer距离变换，在三维中分别进行前向遍历和后向遍历，取二者中较小值为边界距离值。图像上所有点的边界距离，形成一个标量场，这个标量场为边界距离场。前向模板及后向模板分别见图3a和图3b。其中，图3a和图3b中黑颜色的点表示要参与计算边界距离值的点，白色的点是不参与计算的点。可选的，特定像素点可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种CTA图像中分割组织的方法，其特征在于，包括：对CTA图像进行预处理；对预处理后的原始图像进行分水岭操作，确定出盆地，以及，记录盆地间的合并信息和盆地的统计信息；获取特定像素点的边界距离值，并根据所述边界距离值和所述盆地的统计信息对所述盆地进行组织识别，将部分盆地标记为骨骼盆地或血管盆地；根据记录的盆地间的合并信息，对未标记的盆地与已标记的盆地进行合并；根据合并的结果进行形态学操作，并显示CTA图像的组织分割结果。

【技术特征摘要】
1.一种CTA图像中分割组织的方法，其特征在于，包括：
对CTA图像进行预处理；
对预处理后的原始图像进行分水岭操作，确定出盆地，以及，记录盆地间的合并信息
和盆地的统计信息；
获取特定像素点的边界距离值，并根据所述边界距离值和所述盆地的统计信息对所述
盆地进行组织识别，将部分盆地标记为骨骼盆地或血管盆地；
根据记录的盆地间的合并信息，对未标记的盆地与已标记的盆地进行合并；
根据合并的结果进行形态学操作，并显示CTA图像的组织分割结果。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取特定像素点的边界距离值，并
根据所述边界距离值和所述盆地的统计信息对所述盆地进行组织识别，将部分盆地标记为
骨骼盆地或血管盆地，包括：
将盆地中心点作为特定像素点，获取盆地中心点的边界距离值；
从所述统计信息中获取盆地中像素点的最小CT值及盆地所包含的像素点个数；
如果所述最小CT值小于预设阈值，所述像素点个数大于预设像素点个数阈值，且所述
边界距离值大于预设距离值，将所述盆地标记为骨骼盆地。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取特定像素点的边界距离值，并
根据所述边界距离值和所述盆地的统计信息对所述盆地进行组织识别，将部分盆地标记为
骨骼盆地或血管盆地，包括：
在横断面、冠状面以及矢状面发射光线，将光线未截止前光线上的每个像素点作为一
个特定像素点；
获取每个特定像素点的边界距离值；
获取每个特定像素点的CT值；
如果一个特定像素点的CT值大于预设CT值且所述特定像素点的边界距离值大于预设
距离值时，则将所述特定像素点所在的盆地标记为骨骼盆地。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取特定像素点的边界距离值，并
根据所述边界距离值和所述盆地的统计信息对所述盆地进行组织识别，将部分盆地标记为
骨骼盆地或血管盆地，包括：
将盆地中心点作为特定像素点，获取盆地中心点的边界距离值；
从所述统计信息中获取盆地中像素点的最小CT值、最大CT值和盆地所包含的像素点
个数；
如果所述最小CT值满足预设阈值、所述最大CT值满足预设阈值、所述像素点个数小
于预设像素点个数阈值，以及所述边界距离值小于预设距离值，则将所述盆地设置为疑似
血管盆地，所述盆地的中心点设置为疑似血管点；
在每个疑似血管点处上下层投影进行二维区域生长，将满足如下条件中至少一项的疑
似血管点所在的盆地，标记为血管盆地：
至少一层的似圆度在预设范围内；
包围盒内生长出来的像素点不含有已标记为骨骼的盆地中的像素点，且生长出来的像
素点的个数TotalNum满足如下条件：
TotalNum<SliceNum*VesselAreaMax*Coef
其中，SliceNum为上下层投影的层数，VesselAreaMax为要分割的血管最大面积,Coef
为系数,是0到1之间的一个值。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，满足预设阈值的最小CT值及满足预设
阈值的最大CT值形成的范围为150Hu到800Hu。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对CTA图像进行预处理，包括：
根据预设的阈值对CTA图像进行阈值化处理；
对阈值化处理的结果...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡金凤，佟斌，郑凌，付超，张陈，
申请(专利权)人：东软集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21