标定脊柱医学图像定位线的方法技术

技术编号:14566557 阅读:210 留言:0更新日期:2017-02-06 00:04
一种标定脊柱医学图像定位线的方法,包括以下步骤:步骤S1,所述步骤S1包括采集样本,计算样本特征,离线训练形成分类器并输出训练后得到的分类器;步骤S2,所述步骤S2包括输入图像,检测与分割间盘,计算出间盘的主方向和中心点;利用获得的间盘中心点和方向,计算出扫描沿特定截面的解剖像所需的冠状面定位线或矢状面定位线的主方向及中心点。如此设置,改善了定位线标定的速度和精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及医学领域图像的处理,尤其涉及扫描脊柱矢状面解剖像或横截面解剖像所需的定位线的标定方法。
技术介绍
医学图像越来越广泛应用于疾病的诊断,磁共振成像(MagneticResonanceImaging,简称MRI)、断层扫描(ComputedTomography,简称CT)成像的诊断价值很大程度上取决于扫描计划的准确性和一致性。目前成像过程中,通常还需要人工标定大量图片,确定扫描解剖像所需的定位线,根据定位线再进行扫描出解剖像,如此大大增加了放射科技师的工作量,而且容易出现定位线确定不准确的情况,影响后续诊断的可靠性。因此,有必要对定位线标定的过程加以改善,改善定位线标定的速度和精度,满足医学诊断对扫描图像的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种标定医学图像定位线的方法,用于实现定位线的自动快速标定。为了实现前述专利技术目的,本专利技术提供一种标定医学图像定位线的方法,包括以下步骤:步骤S1、采集样本、计算样本特征、离线训练形成分类器并输出训练后得到的分类器;步骤S2、输入图像,检测与分割间盘,用于计算出间盘的主方向和中心点;利用获得的间盘中心点和方向,计算出扫描沿特定截面的解剖像所需的冠状面定位线或矢状面定位线的主方向及中心点。优选地,所述样本为脊柱间盘的成像样本,离线训练后得到的分类器包括矢状面所用的分类器和冠状面所用的分类器,所述特定截面包括矢状面和横截面。优选地,步骤S2中输入图像包括输入矢状面图像或者冠状面图像。优选地,步骤S2中检测与分割间盘包括以下步骤:加载离线训练得到的矢状面所用的分类器和冠状面所用的分类器,遍历图像,确定含间盘的候选区域,对候选区域去假阳性操作。优选地,确定含间盘的候选区域的过程中,如果出现候选区域重叠时,则进行合并,合并采用的规则是:选取分类器加权投票数多的,如果票数一样,则对两个重叠的候选区域的四个顶点坐标求平均,得出新候选区域。优选地,去假阳性操作包括通过初步拟合曲线进行去假阳性操作。优选地,对于矢状面图像,初步拟合曲线是拟合三次曲线;对于冠状面图像,初步拟合曲线是拟合一次曲线;初步拟合曲线进行去假阳性操作还包括设定初级阈值,如果候选区域的中心点与拟合曲线的距离大于初级阈值,则认定为假阳性并加以去除。优选地,去假阳性操作还包括再次拟合曲线进行进一步去假阳,对于矢状面图像,再次拟合曲线是拟合一次曲线;对于冠状面图像,再次拟合曲线是拟合一次曲线。优选地,步骤S2还包括以下步骤:补充漏检间盘候选区域,对于矢状面图像,计算相邻候选区域的中心点间的欧式距离,对于冠状面图像则计算相邻候选区域的y坐标间距离,对于距离大的足够容纳一节间盘或者两节间盘,首先找出漏检间盘候选区域,然后进行分割,通过长短径和主方向做进一步判断是否为间盘,如果是,则补充上漏检间盘区域,同时获得补充间盘点。优选地,检测与分割间盘还包括以下步骤:分割候选区域,获得间盘点。优选地,检测与分割间盘还包括以下步骤:输入间盘点,计算间盘的主方向和中心点。优选地,矢状面间盘候选区域只要满足下述三个条件:主方向大于0.2、长短径比值小于1.5、主方向的绝对值大于2.0中的任何一个条件,则确定为非间盘,不加以补充。优选地,冠状面间盘只要满足以下任一条件,即长短径比值小于3或主方向的绝对值大于0.35,则确定为非间盘,不加以补充。优选地,检测与分割间盘与计算出扫描沿特定截面的解剖像所需的冠状面定位线或矢状面定位线的主方向及中心点之间还包括定位线矫正步骤。优选地,定位线矫正步骤包括指矫正冠状面定位线,具体步骤包括:当某节间盘满足以下条件:abs(main_direction)>0.2,即主方向的绝对值大于0.2时,则判断该节间盘的主方向不准,取上下间盘主方向的平均修正该节间盘的主方向。优选地,定位线矫正步骤包括指矫正矢状面定位线,具体步骤包括:当某节间盘满足以下任意一个条件,即主方向的绝对值大于1.5或主方向大于0.4,则判断该节间盘的主方向不准,取上下间盘主方向的平均修正该节间盘的主方向。优选地,扫描横截面解剖像所需的冠状面定位线和矢状面定位线的主方向及中心点的获得方式如下:冠状面定位线的主方向为所有间盘的主方向,中心点即为所有间盘的中心点;矢状面定位线的主方向为所有间盘的主方向,中心点为所有间盘点的右边缘点。优选地,扫描矢状面解剖像所需的冠状面定位线和矢状面定位线的主方向及中心点的获得方式如下:获得冠状面定位线的主方向及中心点的步骤为经过每个间盘中心点都求条垂线,然后计算该垂线离其他间盘中心点的距离,如果距离小于3像素,则累加间盘个数,找出通过间盘个数最多的垂线作为最终定位线,最终定位线的主方向为找到的垂线的方向,中心点为该垂线经过的所有间盘中心点的平均;获得矢状面定位线的主方向及中心点的步骤为:矢状面定位线方向为第二、三节间盘主方向的平均;中心点为第二、三节间盘中心点的平均。本专利技术通过获得分类器、输入图像、加载分类器、确定候选区域、去除假阳、补充漏检区域,分割间盘,计算中心点及方向等步骤,实现脊柱定位线的自动快速精确标定,改善了成像效率和效果,从而为后续诊断的可靠性提供更好的保障。附图说明图1为本专利技术实施例中标定医学图像定位线的方法的步骤流程示意图。图2为本专利技术实施例中步骤S22的流程示意图。图3a为本专利技术实施例通过步骤S222确定出矢状面图像上含间盘的候选区域的示意图。图3b为图3a含间盘的候选区域中重叠部分进行合并后的示意图。图3c为本专利技术实施例在脊柱矢状面图像上拟合出的三次曲线的示意图。图3d示意的是通过图3c中拟合出的三次曲线对图3b中矢状面图像进行去假阳后的结果示意图。图4a为本专利技术实施例中通过步骤S224中对矢状面图像再次拟合出的曲线的示意图。图4b示意的是通过图3c中拟合出的三次曲线对图3b中矢状面图像进行去假阳后的结果示意图。图4c为本专利技术实施例中步骤S224通过再次拟合出的曲线对图3d中的矢状面图像进一步去假阳后的结果示意图。图4d为本专利技术实施例中步骤S226通过分割候选区域获得的矢状面图像上间盘点的示意图。图5a为本专利技术实施例通过步骤S223在脊柱冠状面图像上拟合出的直线的示意图。图5b为本专利技术实施例确定出的冠状面上含间盘的候选区域的示意图。图5c为本专利技术实施例在步骤S223中根据图5a中拟合出的直线去假阳后的结果示意图。图5d为本专利技术实施例中通过步骤S226获得的冠状面图像上间盘点的示意图。图6示意的是输入一系列间盘点,求出间盘的主方向。图7a为本专利技术实施例中为获得矢状面解剖像而在冠状面确定出的定位线的示意图。图7b为本专利技术实施例中为获得矢状面解剖像而在矢状面确定出的定位线和饱和带的示意图。图7c为本专利技术实施例中根据图7a和图7b中定位线和饱和带扫描出的矢状面解剖像。图8a为本专利技术实施例中为获得横截面解剖本文档来自技高网...
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【技术保护点】
一种标定医学图像定位线的方法,包括以下步骤:步骤S1、采集样本、计算样本特征、离线训练形成分类器并输出训练后得到的分类器;步骤S2、输入图像,检测与分割间盘,用于计算出间盘的主方向和中心点;利用获得的间盘中心点和方向,计算出扫描沿特定截面的解剖像所需的冠状面定位线或矢状面定位线的主方向及中心点。

【技术特征摘要】
1.一种标定医学图像定位线的方法,包括以下步骤:
步骤S1、采集样本、计算样本特征、离线训练形成分类器并输出训练后得
到的分类器;
步骤S2、输入图像,检测与分割间盘,用于计算出间盘的主方向和中心点;
利用获得的间盘中心点和方向,计算出扫描沿特定截面的解剖像所需的冠状面
定位线或矢状面定位线的主方向及中心点。
2.如权利要求1所述的标定医学图像定位线的方法,其特征在于,所述样
本为脊柱间盘的成像样本,离线训练后得到的分类器包括矢状面所用的分类器
和冠状面所用的分类器,所述特定截面包括矢状面和横截面。
3.如权利要求2所述的标定医学图像定位线的方法,其特征在于,步骤S2
中输入图像包括输入矢状面图像或者冠状面图像。
4.如权利要求3所述的标定医学图像定位线的方法,其特征在于,步骤S2
中检测与分割间盘包括以下步骤:加载离线训练得到的矢状面所用的分类器和
冠状面所用的分类器,遍历图像,确定含间盘的候选区域,对候选区域去假阳
性操作。
5.如权利要求4所述的标定医学图像定位线的方法,其特征在于,确定含
间盘的候选区域的过程中,如果出现候选区域重叠时,则进行合并,合并采用
的规则是:选取分类器加权投票数多的候选区域,如果票数一样,则对两个重
叠的候选区域的四个顶点坐标求平均,得出新候选区域。
6.如权利要求4所述的标定医学图像定位线的方法,其特征在于,去假阳
性操作包括通过初步拟合曲线进行去假阳性操作。
7.如权利要求6所述的标定医学图像定位线的方法,其特征在于,对于矢
状面图像,初步拟合曲线是拟合三次曲线;对于冠状面图像,初步拟合曲线是
拟合一次曲线;初步拟合曲线进行去假阳性操作还包括设定初级阈值,如果候
选区域的中心点与拟合曲线的距离大于初级阈值,则认定为假阳性并加以去除。
8.如权利要求6所述的标定医学图像定位线的方法,其特征在于,去假阳
性操作还包括再次拟合曲线进行进一步去假阳,对于矢状面图像,再次拟合曲
线是拟合一次曲线;对于冠状面图像,再次拟合曲线是拟合一次曲线。
9.如权利要求8所述的标定医学图像定位线的方法,其特征在于,步骤S2
还包括以下步骤:补充漏检间盘候选区域,对于矢状面图像,计算相邻候选区
域的中心点间的欧式距离,对于冠状面图像则计算相邻候选区域的y坐标间距
离,对于距离大的足够容纳一节间盘或者两节间盘,首先找出漏检间盘候选区
域,然后进行分割,通过长短径和主方向做进一步判断是否为间盘,如果是,
则补充上漏检间盘区域,同时获得补充间盘点。
10.如权利要求9所述的标定医学图像定位线的方法,其特征在于,检测
与分割间盘还...

【专利技术属性】
技术研发人员:姚庆
申请(专利权)人:上海联影医疗科技有限公司
类型:发明
国别省市:上海;31

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