基于CT序列图像的主动脉提取方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种基于CT序列图像的主动脉提取方法，首先，获取CT序列图像；然后，将所述CT序列图像进行三维重建，获得体数据图像；再对所述体数据图像进行二值化处理，获得二值化图像；接下来，在所述二值化图像中，根据人体主动脉位置的先验信息自动找出包含主动脉所在位置的粗ROI；然后，提取出所述粗ROI的多个横断面；再对所述粗ROI的多个横断面分别进行hough圆形检测，获得多个圆形结构；接下来，从所述多个圆形结构中筛选出主动脉生长种子点；最后，对所述主动脉生长种子点进行区域生长，获得主动脉。相较于现有技术，本发明专利技术全过程中不需要人工辅助参与，可以实现无人化作业，提供了一种准确、快速的主动脉提取方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及医学图像处理
，具体涉及一种基于CT序列图像的主动脉提取方法和一种基于CT序列图像的主动脉提取装置。
技术介绍
CT(Computed Tomography)，即电子计算机断层扫描，它是利用精确准直的X线束、γ射线、超声波等，与灵敏度极高的探测器一同围绕人体的某一部位作一个接一个的断面扫描，具有扫描时间快，图像清晰等特点，可用于多种疾病的检查。CT图像是层面图像，常用的是横断面，为了显示整个器官，CT扫描的结果为一系列CT序列图像。CT图像是由一定数目由黑到白不同灰度的像素按矩阵排列所构成，是灰度图，相邻同质组织、器官之间的灰度差异较小，不易于识读，在实际应用中，往往只需要对CT图像中的某一个组织或器官进行分析，为了避免周围组织的影响，现有技术中，提出了针对CT图像中心脏、肝脏等器官的提取技术，但现有提取技术仍存在不足，一方面，在提取过程中需要人工辅助参与，不能实现无人化作业；另一方面，对与周围组织灰度差异较小的主动脉尚无一种准确、快速的提取技术。
技术实现思路
针对现有技术中的上述缺陷，本专利技术提供了一种基于CT序列图像的主动脉提取方法和一种基于CT序列图像的主动脉提取装置，以实现不需要人工辅助即可快速、准确的提取出CT图像中的主动脉，为医生诊断主动脉血管相关疾病提供有效的帮助。第一方面，本申请提供的一种基于CT序列图像的主动脉提取方法，包括：获取CT序列图像；将所述CT序列图像进行三维重建，获得体数据图像；对所述体数据图像进行二值化处理，获得二值化图像；在所述二值化图像中，根据人体主动脉位置的先验信息自动找出包含主动脉所在位置的粗ROI；提取出所述粗ROI的多个横断面；对所述粗ROI的多个横断面分别进行hough圆形检测，获得多个圆形结构；从所述多个圆形结构中筛选出主动脉生长种子点；对所述主动脉生长种子点进行区域生长，获得主动脉。可选的，所述对所述体数据图像进行二值化处理，获得二值化图像，具体包括：根据预设的CT值阈值，对所述体数据图像中的CT值进行阈值分割，获得包含血管的二值化图像。可选的，在对所述体数据图像进行二值化处理，获得二值化图像前，还包括：对所述体数据图像进行各向异性滤波，获得平滑的体数据图像。可选的，在对所述体数据图像进行二值化处理，获得二值化图像后，还包括：对所述二值化图像进行形态学开闭运算，以去除所述二值化图像中的毛刺以及填充所述二值化图像中的细小缺口。可选的，所述对所述粗ROI的多个横断面分别进行hough圆形检测，获得多个圆形结构，具体包括：根据主动脉血管的物理直径范围和所述CT序列图像的分辨率，计算获得主动脉血管的像素直径范围；根据所述主动脉血管的像素直径范围，对所述粗ROI的多个横断面分别进行hough圆形检测，获得符合所述主动脉血管的像素直径范围的多个圆形结构。可选的，所述从所述多个圆形结构中筛选出主动脉生长种子点，具体包括：对每个所述横断面中的多个圆形结构，分别穷举判断其中任意两个圆形结构之间的距离是否小于所述两个圆形结构的半径之和，若小于，则说明所述两个圆形结构均不是主动脉生长种子点，予以排除；对每个所述横断面，分别计算剩余的圆形结构的占空比，取占空比最大的圆形结构作为所述横断面中的种子点潜在圆形结构；计算所有所述种子点潜在圆形结构的位置的数学期望和标准差，选择距所述数学期
望在一个标准差以内的占空比最大的所述种子点潜在圆形结构的位置作为主动脉生长种子点。第二方面，本申请提供的一种基于CT序列图像的主动脉提取装置，包括：CT序列图像获取模块，用于获取CT序列图像；三维重建模块，用于将所述CT序列图像进行三维重建，获得体数据图像；二值化处理模块，用于对所述体数据图像进行二值化处理，获得二值化图像；ROI圈定模块，用于在所述二值化图像中，根据人体主动脉位置的先验信息自动找出包含主动脉所在位置的粗ROI；横断面提取模块，用于提取出所述粗ROI的多个横断面；圆形检测模块，用于对所述粗ROI的多个横断面分别进行hough圆形检测，获得多个圆形结构；种子点筛选模块，用于从所述多个圆形结构中筛选出主动脉生长种子点；区域生长模块，用于对所述主动脉生长种子点进行区域生长，获得主动脉。可选的，所述二值化处理模块，包括：二值化处理单元，用于根据预设的CT值阈值，对所述体数据图像中的CT值进行阈值分割，获得包含血管的二值化图像。可选的，所述基于CT序列图像的主动脉提取装置，还包括：滤波模块，用于对所述体数据图像进行各向异性滤波，获得平滑的体数据图像。可选的，所述基于CT序列图像的主动脉提取装置，还包括：形态学运算模块，用于对所述二值化图像进行形态学开闭运算，以去除所述二值化图像中的毛刺以及填充所述二值化图像中的细小缺口。可选的，所述圆形检测模块，包括：直径范围计算单元，用于根据主动脉血管的物理直径范围和所述CT序列图像的分辨率，计算获得主动脉血管的像素直径范围；圆形检测单元，用于根据所述主动脉血管的像素直径范围，对所述粗ROI的多个横断面分别进行hough圆形检测，获得符合所述主动脉血管的像素直径范围的多个圆形结构。可选的，所述种子点筛选模块，包括：距离判断单元，用于对每个所述横断面中的多个圆形结构，分别穷举判断其中任意两个圆形结构之间的距离是否小于所述两个圆形结构的半径之和，若小于，则说明所述两个圆形结构均不是主动脉生长种子点，予以排除；占空比计算单元，用于对每个所述横断面，分别计算剩余的圆形结构的占空比，取占空比最大的圆形结构作为所述横断面中的种子点潜在圆形结构；种子点选择单元，用于计算所有所述种子点潜在圆形结构的位置的数学期望和标准差，选择距所述数学期望在一个标准差以内的占空比最大的所述种子点潜在圆形结构的位置作为主动脉生长种子点。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：本专利技术提供的基于CT序列图像的主动脉提取方法，利用三维重建、二值化处理、粗ROI圈定、hough圆形检测等技术获得主动脉生长种子点，再通过区域生长获得主动脉，全过程中不需要人工辅助参与，可以实现无人化作业，同时对与周围组织灰度差异较小的主动脉提供了一种准确、快速的提取技术。本专利技术提供的用于一种基于CT序列图像的主动脉提取装置，与上述基于CT序列图像的主动脉提取方法属于相同的专利技术构思，具有相同的有益效果。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。图1示出了本专利技术提供的一种基于CT序列图像的主动脉提取方法实施例的流程图；图2示出了本专利技术提供的一种基于CT序列图像的主动脉提取方法实施例中二值化图像的一个横断面的示意图；图3示出了本专利技术提供的一种基于CT序列图像的主动脉提取方法实施例中形态学开闭运算后的二值化图像的一个横断面示意图；图4示出了本专利技术提供的一种基于CT序列图像的主动脉提取方法实施例中hough圆形检测结果的示意图；图5示出了本专利技术提供的一种基于CT序列图像的主动脉提取方法实施例中筛选出的主动脉种子点的示意图；图6示出了本专利技术提供的一种基于CT序列图像的主动脉提取方法实施例中区域生长后获得的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于CT序列图像的主动脉提取方法，其特征在于，包括：获取CT序列图像；将所述CT序列图像进行三维重建，获得体数据图像；对所述体数据图像进行二值化处理，获得二值化图像；在所述二值化图像中，根据人体主动脉位置的先验信息自动找出包含主动脉所在位置的粗ROI；提取出所述粗ROI的多个横断面；对所述粗ROI的多个横断面分别进行hough圆形检测，获得多个圆形结构；从所述多个圆形结构中筛选出主动脉生长种子点；对所述主动脉生长种子点进行区域生长，获得主动脉。

【技术特征摘要】
1.一种基于CT序列图像的主动脉提取方法，其特征在于，包括：获取CT序列图像；将所述CT序列图像进行三维重建，获得体数据图像；对所述体数据图像进行二值化处理，获得二值化图像；在所述二值化图像中，根据人体主动脉位置的先验信息自动找出包含主动脉所在位置的粗ROI；提取出所述粗ROI的多个横断面；对所述粗ROI的多个横断面分别进行hough圆形检测，获得多个圆形结构；从所述多个圆形结构中筛选出主动脉生长种子点；对所述主动脉生长种子点进行区域生长，获得主动脉。2.根据权利要求1所述的基于CT序列图像的主动脉提取方法，其特征在于，所述对所述体数据图像进行二值化处理，获得二值化图像，具体包括：根据预设的CT值阈值，对所述体数据图像中的CT值进行阈值分割，获得包含血管的二值化图像。3.根据权利要求1所述的基于CT序列图像的主动脉提取方法，其特征在于，在对所述体数据图像进行二值化处理，获得二值化图像前，还包括：对所述体数据图像进行各向异性滤波，获得平滑的体数据图像。4.根据权利要求1所述的基于CT序列图像的主动脉提取方法，其特征在于，在对所述体数据图像进行二值化处理，获得二值化图像后，还包括：对所述二值化图像进行形态学开闭运算，以去除所述二值化图像中的毛刺以及填充所述二值化图像中的细小缺口。5.根据权利要求1所述的基于CT序列图像的主动脉提取方法，其特征在于，所述对所述粗ROI的多个横断面分别进行hough圆形检测，获得多个圆形结构，具体包括：根据主动脉血管的物理直径范围和所述CT序列图像的分辨率，计算获得主动脉血管的像素直径范围；根据所述主动脉血管的像素直径范围，对所述粗ROI的多个横断面分别进行hough
\t圆形检测，获得符合所述主动脉血管的像素直径范围的多个圆形结构。6.根据权利要求1所述的基于CT序列图像的主动脉提取方法，其特征在于，所述从所述多个圆形结构中筛选出主动脉生长种子点，具体包括：对每个所述横断面中的多个圆形结构，分别穷举判断其中任意两个圆形结构之间的距离是否小于所述两个圆形结构的半径之和，若小于，则说明所述两个圆形结构均不是主动脉生长种子点，予以排除；对每个所述横断面，分别计算剩余的圆形结构的占空比，取占空比最大的圆形结构作为所述横断面中的种子点潜在圆形结构；计算所有所述种子点潜...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢智衡，杨勇，
申请(专利权)人：妙智科技深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44