医学图像中椎块的定位方法及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种医学图像的椎块的定位方法及其装置,包括以下步骤:获取包含若干层二维图像的体数据；基于所述体数据获取候选椎间盘区域；检测所述候选椎间盘区域，获取椎间盘区域；根据所述椎间盘区域定位椎块区域。本发明专利技术提供的椎块的定位方法及其装置快速定位椎块，稳定性以及鲁棒性强，提高诊断图像的质量。

Method and device for positioning vertebra block in medical image

The invention provides a method for positioning the vertebral block of a medical image and a device thereof, comprising the following steps: acquiring volume data contains several layers of two-dimensional image; the volume data to obtain the candidate region based on intervertebral disc; detection of the candidate region of intervertebral disc, intervertebral disc access area; according to the location of vertebral disc block area. The positioning method and the device of the vertebra block provided by the invention can rapidly locate the vertebral block, have strong stability and strong robustness, and improve the quality of the diagnostic image.

【技术实现步骤摘要】
医学图像中椎块的定位方法及其装置
本专利技术涉及医学图像处理领域，尤其涉及一种医学图像的椎块的定位方法及其装置。
技术介绍
脊柱医学图像，例如脊柱磁共振图像在诊断各种脊柱疾病中具有非常重要的作用，例如脊椎退化性错位，是目前研究椎间盘退变性改变最简单、精确的检查手段。医生通过椎块定位获取更多的脊柱信息，提高诊断精度。例如MR图像全脊柱拼接可以利用定位椎块为多段数据的亮度校正提供信息；骨分析应用可以利用椎块的定位信息作为椎块分割等算法的初始化等。目前现有技术中椎块定位的方法主要有：一种椎间盘量化标注的方法。该方法首先应用专家点定位和基于模版的方法对脊柱区域进行粗分割，然后用霍夫曼变化提取脊髓，后根据定位准则，沿着脊髓曲线的方向，将整个脊柱的每一个椎间盘定位，基于所述椎间盘定位椎块信息。该方法通过人际交互现在图像切片中最清晰的图像进行处理，未能有效利用完整的图像切片信息，并且受模板限制，所获取扫描图像的准确性存在偏差。一种基于曲线拟合，对图像中的候选椎盘/椎块定位点进行筛选的方法。该方法椎块精准定位和精确分割提出，架构比较复杂，精度高但是较耗时。因此，有必要对现有的椎块定位方法提出改进。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种医学图像中椎块的定位方法及其装置，用于解决在各类型全脊柱图像中定位椎块信息，以提高诊断图像的质量和精度。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种医学图像中椎块的定位方法,包括以下步骤:获取包含若干层二维图像的体数据；基于所述体数据获取候选椎间盘区域；检测所述候选椎间盘区域，获取椎间盘区域；根据所述椎间盘区域定位椎块区域。进一步的，所述基于所述体数据数据获取候选椎间盘区域，包括：线增强所述若干层二维图像；阈值分割线增强后的二维图像，获取每层二维图像上的第一候选椎间盘区域；根据第一方向对所述第一候选椎间盘区域进行开操作，获取每层二维图像上的第二候选椎间盘区域；形态学处理所述第二候选区域，获取所述体数据的候选椎间盘区域。进一步的，所述检测所述候选椎间盘区域，获取椎间盘区域，包括：根据所述候选椎间盘区域获取若干个连通域；基于解剖信息，在所述候选椎间盘区域中去除尾椎区域和头部区域；根据去除尾椎区域和头部区域的所述候选脊椎区域区，获取若干个连通域；计算各连通域的体积，若连通域的体积位于阈值范围内则保留该连通域；否则去除该连通域。进一步的，所述检测所述候选椎间盘区域，获取椎间盘区域，还包括：获取任意连通域的第一、第二和第三方向；若连通域第三方向与第一方向所在平面和/或第二方向所在平面的夹角小于阈值a，则保留该连通域；否则去除该连通域；其中，所述第一、第二和第三方向两两垂直。进一步的，所述检测所述候选椎间盘区域，获取椎间盘区域，还包括：计算任意一个连通域的中心点与其它任意两个连通域中心点连线形成的夹角，采用迭代方法保留所述夹角小于阈值b的中心点所在的连通域。进一步的，所述迭代方法包括：计算任意一个连通域中心点与其它任意两个连通域中心点连线形成的夹角；统计夹角大于阈值b的任一中心点出现的频次，去除出现频次最大的中心点所在的连通域；重复上述步骤，直至任意一个连通域中心点与其它任意两个连通域中心点连线形成的夹角小于阈值b。进一步的，所述根据所述椎间盘区域定位椎块区域，包括：在所述椎间盘区域中任选一个连通域；选取所述连通域的边缘点的集合构成第一边界线；以所述第一边界线分别沿着第三方向和第三方向逆方向上生长长度c，获取所述连通域对应第三方向和第三方向逆方向的候选椎块区域；根据所述候选椎块区域，确定所述连通域对应的椎块区域。进一步的，所述根据所述候选椎块区域，确定所述连通域对应的椎块区域，包括：分别计算所述连通域对应第三方向和第三方向逆方向的候选椎块区域的图像值的标准差或者梯度；选取标准差或者梯度较小的候选椎块区域为所述连通域对应的椎块区域；遍历所有椎间盘区域中的连通域，重复上述步骤，获取对应所述椎间盘区域中各个连通域的若干个椎块区域。为解决上述技术问题，本专利技术还提供一种医学图像中椎块的定位装置，包括：图像获取单元，用于获取包含若干层二维图像的体数据；候选椎间盘获取单元，用于基于所述体数据获取候选椎间盘区域；所述候选椎间盘获取单元包括，增强子单元、分割子单元、开操作子单元以及形态学处理子单元；检测单元，用于检测所述候选椎间盘区域，获取椎间盘区域；定位单元，用于根据所述椎间盘区域定位椎块区域。进一步的，所述定位单元包括：候选椎块获取子单元，用于以所述第一边界线分别沿着第二方向和第二方向逆方向上生产长度c，获取所述连通域对应第二方向或第二方向逆方向的候选椎块区域；判断子单元，用于分别计算所述连通域对应第二方向和第二方向逆方向的候选椎块区域的图像值的标准差；选取标准差较小的候选椎块区域为所述连通域对应的椎块区域。本专利技术对比现有技术有如下的有益效果：利用人体解剖信息，通过定位椎间盘区域，进而实现椎块的定位；利用逆海森线增强获取偏暗的椎间盘和椎块的边缘区域，适用于不同图像序列。充分利用脊柱空间信息和形态学习以去除椎间盘假阳性，提高定位精度。上述实施例提供的椎块的定位方法及其装置快速定位椎块，稳定性以及鲁棒性强，提高诊断图像的质量。【附图说明】图1为本专利技术一实施例中的医学图像中椎块的定位装置应用环境示意图；图2为本专利技术一实施例中医学图像中椎块的定位装置的示意图；图3为本专利技术又一实施例中医学图像中椎块的定位装置的示意图；图4为本专利技术实施例中医学图像的椎块的定位方法流程示意图；图5为本专利技术实施例中T1、T2和STIR脊柱磁共振图像示意图；图6为本专利技术实施例中获取候选椎间盘区域的方法流程示意图；图7a～7d为本专利技术一实施例中椎块定位的各步骤结构示意图为本专利技术实施例中的结果示意图；图8为本专利技术实施例中病人坐标系的示意图；图9为本专利技术实施例中椎间盘三个主方向的示意图；图10为本专利技术实施例中去除椎间盘假阳性的方法流程示意图；图11为本专利技术一实施例中定位椎块区域的方法流程示意图；图12为本专利技术一实施例中候选椎块区域的结果示意图。【具体实施方式】在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施的限制。其次，本专利技术利用示意图进行详细描述，在详述本专利技术实施例时，为便于说明，所述示意图只是实施例，其在此不应限制本专利技术保护的范围。为解决上述技术问题，本实施例提供医学图像中椎块的定位装置所在应用环境的示意图。所述应用环境可以包括一个或多个处理系统、一个或多个存储单设备、一个或多个成像系统、一个或多个输入/输出设备，各个单元及设备之间可以是分布式也可以是集中式的，可以是本地的也可以是远程的。示例性，如图1所示，所述系统包括：成像系统U100，存储设备U200，图像处理系统U300，和输入/输出设备U400。所述成像系统U100，用于获取医学图像。所述医学图像医学包括但不限于通过各类模态的成像系统扫描采集获得三维或二维图像，所述三维图像包含若干层的二维图像构成的体数据，也可以通过诸如存储系影像归档和通信系统(PictureArchivingandCommunicationSystems，P本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种医学图像中椎块的定位方法,其特征在于，包括以下步骤:获取包含若干层二维图像的体数据；基于所述体数据获取候选椎间盘区域；检测所述候选椎间盘区域，获取椎间盘区域；根据所述椎间盘区域定位椎块区域。

【技术特征摘要】
1.一种医学图像中椎块的定位方法,其特征在于，包括以下步骤:获取包含若干层二维图像的体数据；基于所述体数据获取候选椎间盘区域；检测所述候选椎间盘区域，获取椎间盘区域；根据所述椎间盘区域定位椎块区域。2.如权利要求1所述的椎块的定位方法，其特征在于，所述基于所述体数据获取候选椎间盘区域，包括：线增强所述若干层二维图像；阈值分割线增强后的二维图像，获取每层二维图像上的第一候选椎间盘区域；根据第一方向对所述第一候选椎间盘区域进行开操作，获取每层二维图像上的第二候选椎间盘区域；形态学处理所述第二候选区域，获取所述体数据的候选椎间盘区域。3.如权利要求1所述的椎块的定位方法，其特征在于，所述检测所述候选椎间盘区域，获取椎间盘区域，包括：根据所述候选椎间盘区域获取若干个连通域；基于解剖信息，在所述候选椎间盘区域中去除尾椎区域和头部区域，获得候选脊椎区域区；；根据所述候选脊椎区域区，获取若干个连通域；计算各连通域的体积，若连通域的体积位于阈值范围内则保留该连通域；否则去除该连通域。4.如权利要求3所述的椎块的定位方法，所述检测所述候选椎间盘区域，获取椎间盘区域，还包括：获取任意连通域的第一、第二和第三方向；若第三方向与第一方向所在平面和/或第二方向所在平面的夹角小于阈值a，则保留该连通域；否则去除该连通域；其中，所述第一、第二和第三方向两两垂直。5.如权利要求3所述的椎块的定位方法，所述检测所述候选椎间盘区域，获取椎间盘区域，还包括：计算任意一个连通域的中心点与其它任意两个连通域中心点连线形成的夹角，采用迭代方法保留所述夹角小于阈值b的中心点所在的连通域。6.如权利要求5所述的椎块的定位方法，其特征在于，所述迭代方法包括：计算任意一个连通域中心点与其它任意两个连通域中心点连线形成的夹角；统计夹角大于阈值b的任一中心点出现的频次，去除出现频次最...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟晓林，翁馨，
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