一种基于DICOM序列的头骨分割方法技术

本发明专利技术提供一种基于DICOM序列的头骨分割方法，属于医学图像处理技术领域。为了解决头颅部位微创手术难度高，定位复杂的问题，本发明专利技术提供一种基于DICOM序列的头骨分割方法，采用如下步骤：(1)读取头骨的DICOM序列文件；(2)对读取的文件进行区域增长分割，并对分割结果进行命名；(3)将每个分割结果进行保存；(4)重复步骤(2)和(3)，直到分割结束；(5)在分割结果序列中选择对应的分割结果进行显示，即完成头骨的三维分割。本发明专利技术提供的方法是在ITK分割算法的基础上结合Qt实现了基于DICOM序列的头骨CT图像的分割的功能，可以帮助医生观察及定位手术区域，从而减少头颅手术的创伤。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种医学图像处理技术，特别涉及一种基于DICOM序列的头骨分割方法。
技术介绍
医学领域一直是比较热门的，伴随着医学影像技术以及计算机医学图像处理技术的日益发展，外科手术也有有条件向着微创的方向进行发展。头骨方面更是需要微创康复治疗，所以对于头骨创伤的治疗及头骨部分例如下颁骨的微调，借助一定的辅助软件根据病人的CT图像进行术前病人病灶的显示，让医生能够准确定位需要进行手术的区域，协助医生进行术前手术设计，方便手术的实施，能够在很大程度上减少手术的创伤，恢复到术前的样子。DICOM是为了方便、统一医疗影像设备之间的数据存储与传输而制定的规则，是医学图像的通用标准。CT (Computed Tomography)，X线计算机断层摄影。顾名思义，它是通过X线束扫描并经计算机处理从而获得图像。CT图像的形成是由于不同组织的密度不同，导致组织对X射线的吸收的程度不同，最后形成不同灰度级的CT图像，灰度图像中偏白区域表示这部分组织吸收对射线的吸收程度比较高，反之偏黑代表对射线的吸收程度较低。CT值是CT图像的一个重要的数据，表示组织的密度情况。对于现在的外科手术尤其是头颅部位，微创的呼声越来越高，但是对于一些刚走上岗位的医生或者手术相对复杂的情况来说，准确的定位手术点有一定的困难，所以需要一定的方法将CT获得的数据转化为三维图像，以便医生观察及定位手术区域，从而减少头颅手术的创伤。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供一种基于DICOM序列的头骨分割方法，采用如下技术方案:一种基于DICOM序列的头骨分割方法，其特征在于，包括以下步骤:(I)读取头骨的DICOM序列文件；(2)对读取的文件进行区域增长分割，并对分割结果进行命名；(3)将每个分割结果进行保存；(4)重复步骤(2)和(3)，直到分割结束；(5)在分割结果序列中选择对应的分割结果进行显示，即完成头骨的分割。优选地，步骤⑴中所述的读取头骨的DICOM序列文件包括以下内容:al.定义读入图像的像素类型及图像维数；a2.实例化读入图像的类型；a3.实例化序列图像读取器；a4.根据图像头文件中的系列数来将文件夹中图像归类为不同的序列；a5.选择第一个序列，并将序列内图像的名称保存到一个向量容器中；a6.遍历容器，根据图像名从数据源读取图片。优选地，步骤⑵中所述的区域增长分割包括以下内容:bl.选定像素点作为区域增长算法执行的种子点；b2.将与种子点有相似性质的像素也作为种子点合并到上一步算法执行时的种子区域，形成新的种子；b3.重复步骤b2，直到没有新的种子点加入或到了终止条件。优选地，步骤(3)中所述的将每个分割结果进行保存包括以下内容:Cl.将每个分割结果转化为VTK数据类型；c2.定义指向VTK图像数据类型的指针数组；c3.为指向VTK图像数据类型的指针分配内存，存储分割结果。本专利技术产生的有益效果如下:1.本专利技术在ITK分割算法的基础上结合Qt实现了基于DICOM序列的头骨CT图像的分割的功能，可以帮助医生观察及定位手术区域，从而减少头颅手术的创伤。2.由于ITK提供的算法是针对于单张2D png图像，跟实验需要的输入格式DICOM不符，并且不同的算法的参数也需要调整以满足实验的要求。而本专利技术采用的三维分割方法是基于DICOM格式的图像进行处理的，使用更方便、应用范围更广泛。【附图说明】图1表示输入图像；图2表示区域增长分割结果。【具体实施方式】下面参照附图对本专利技术的实施方式进行详细说明，但不限制本专利技术的保护范围。实施例1一种基于DICOM序列的头骨分割方法，包括以下步骤:(I)读取头骨的DICOM序列文件；由于CT序列图像的文件夹是以病人为单位进行图像的存储，所以文件夹内就可能有多次CT扫描的结果。而程序的输入需要的是一次CT所扫描的图像，而每次扫描的结果由序列号唯一标识，所以我们首先对文件夹的D1CM图像根据文件头中的序列号分成不同的序列，选择需要处理的序列进行图像分割，具体内容如下:al.定义读入图像的像素类型及图像维数；a2.实例化读入图像的类型；a3.实例化序列图像读取器；a4.根据图像头文件中的序列号(Series Number)来将文件夹中图像归类为不同的序列；a5.选择第一个序列，并将序列内图像的名称保存到一个向量容器中；a6.遍历容器，根据图像名从数据源读取图片。(2)对读取的文件进行区域增长分割，并对分割结果进行命名；本专利技术选择区域增长中的置信连接(itk:: Confidence Connected ImageFilter)进行实现。置信连接(Confidence Connected Image Filter):是根据当前区域简单统计特性为准则，进行区域增长。算法将相邻像素中像素值在一定范围内的将包含进种子区域中。这个范围的确定是通过两个数据:种子区域的像素值及用户提供的一个数值。用用户提供的数值作为乘法因子乘以种子区域像素值的平均值和标准差。如下面公式所示:I (X) e 其中m和σ分别是区域亮度的平均值和标准差，f是用户提供的一个因子，I (X)是输入图象的像素值，X是区域中相应像素的位置。如果邻域中没有更多的像素符合这个区间时，算法将结束它的第一次迭代。然后计算新区域中的所有像素值再次计算像素值的平均值和标准差。使用这个值及用户指定的因子再重新定义一个阈值区间，重新计算新邻域中的像素是否符合这个区间。重复这个迭代过程直到没有新的像素再加进来或者已经达到了迭代器的最大数目，算法结束。具体的步骤如下:bl.读图像b2.应用曲线流滤波器(Curvature Flow Image Filter)对图像进行保留边缘的平滑滤波；b3.选择种子点，设置最初的种子邻域大小，用户提供乘法因子当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于DICOM序列的头骨分割方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)读取头骨的DICOM序列文件；(2)对读取的文件进行区域增长分割，并对分割结果进行命名；(3)将每个分割结果进行保存；(4)重复步骤(2)和(3)，直到分割结束；(5)在分割结果序列中选择对应的分割结果进行显示，即完成头骨的分割。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吕建成，章毅，郭际香，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川;51