医学图像中心脏图像处理方法技术

本发明专利技术涉及一种医学图像中心脏图像处理方法，包括以下步骤：输入横断面的三维医学图像集合；获取横断面的模板图像集合；比较输入的所述三维医学图像集合和获取的所述模板图像集合，确定展示横断面上心脏的起始层的所述三维医学图像集合的第一医学图像元素和确定展示横断面上心脏终止层的所述三维图像集合的第二医学图像元素；根据所述模板图像集合中，展示心脏起始层的第一模板图像元素、展示心脏终止层的第二模板图像元素与展示心脏标志层的第三模板图像元素三者之间的关系，确定所述三维医学图像集合中横断面上展示心脏标志层的第三医学图像元素。本发明专利技术方法可精确定位心脏标志层，从而可以对心脏位置精确定位。

【技术实现步骤摘要】
医学图像中心脏图像处理方法
本专利技术属于图像识别及处理的
，特别是涉及一种针对医学图像中心脏图像处理方法。
技术介绍
心脏是人体心血管系统的关键器官。现代医学成像技术能够提供心脏的结构和功能信息。其中，CT(ComputedTomography)成像速度快、分辨率高、信息量多，是做心脏检查的重要手段。基于医学图像，如CT图像对心脏区域的分割在心血管疾病的诊疗上具有重要的作用。目前国内外学者提出了许多针对心脏中某些解剖结构的分割算法，这些分割算法主要针对心房、心室的分割。对于心脏手术导航、介入治疗指导、计算机辅助诊断等应用，需要获得整体心脏结构。精确提取心脏完整区域和边缘，建立全心脏三维模型以辅助医生进行临床诊断和早期治疗，具有重要的应用价值和临床意义。在实现传统技术的过程中，专利技术人发现存在以下技术问题：心脏搏动形成的伪影和噪声，以及肺、肝和胃与心脏的临近导致心脏定位、分割精确度较低。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述心脏搏动形成的伪影和噪声，以及肺、肝和胃与心脏的临近导致心脏定位、分割精确度较低，提供一种基于器官位置识别的心脏图像处理方法。一种医学图像中心脏图像处理方法，包括以下步骤：输入横断面的三维医学图像集合；获取横断面的模板图像集合；比较输入的所述三维医学图像集合和获取的所述模板图像集合，确定展示横断面上心脏的起始层的所述三维医学图像集合的第一医学图像元素和确定展示横断面上心脏终止层的所述三维图像集合的第二医学图像元素；根据所述模板图像集合中，展示心脏起始层的第一模板图像元素、展示心脏终止层的第二模板图像元素与展示心脏标志层的第三模板图像元素三者之间的关系，确定所述三维医学图像集合中横断面上展示心脏标志层的第三医学图像元素。进一步的，在其中一个实施例中，所述确定展示横断面上心脏的起始层的所述三维医学图像集合的第一医学图像元素和确定展示横断面上心脏终止层的所述三维图像集合的第二医学图像元素的步骤，具体包括：沿所述三维医学图像集合的图像采集方向，统计横断面上每层出现在预设灰度范围内的像素数量；按照预设的间距，确定散列的、间隔所述间距的医学图像元素对应的像素数量；按照预设的间距，确定散列的、间隔所述间距的模板图像元素对应的像素数量；在所述模板图像集合中，确定第一模板图像子集；根据所述第一模板图像子集，确定展示横断面上心脏的起始层的所述三维医学图像集合的第一医学图像元素和确定展示横断面上心脏终止层的所述三维图像集合的第二医学图像元素；其中，第一模板图像子集的元素，与对应的三维医学图像集合的元素形成一对元素对。进一步的，在其中一个实施例中，所述确定所述三维医学图像集合中展示横断面上心脏标志层的第三医学图像元素的步骤，具体包括：在所述模板图像集合中，展示心脏起始层的第一模板图像元素的层序号为M1，展示心脏终止层的第二模板图像元素的层序号为M2，展示心脏标志层的第三模板图像元素的层序号M3＝2/3*M1+1/3*M2；在所述三维医学图像集合中，设定展示心脏起始层的第一医学图像元素的层序号为M1，设定展示心脏终止层的第一医学图像元素的层序号为M2，按照与所述模板图像集合的元素之间的景深间距相等的景深间距标注所述三维医学图像集合中的医学图像元素的层序号；查找层序号为2/3*M1+1/3*M2的医学图像元素；确定层序号为2/3*M1+1/3*M2的医学图像元素为展示横断面上心脏标志层的所述第三医学图像元素。进一步的，所述方法还包括：根据展示心脏的标志层的所述第三医学图像元素，在所述三维医学图像集合中检测肝和胃在横断面上开始出现的位置；根据检测到的所述肝和胃在横断面上开始出现的位置，定位心脏的位置。进一步的，在其中一个实施例中，在所述三维医学图像集合中检测肝和胃在横断面上开始出现的位置的步骤，包括：对第三医学图像元素进行分割，获取标志层的心脏分割结果；根据标志层的心脏分割结果，确定肝和胃在横断面出现的位置。进一步的，在其中一个实施例中，获取标志层的心脏分割结果的步骤，包括：在第三医学图像元素中分割出肺部区域，并对肺部区域进行标记；在第三医学图像元素中分割出降主动脉区域；根据标记后的肺部区域和降主动脉区域确定肺和心脏交界的左、右边缘；根据肺和心脏交界的左、右边缘，确定心脏的前、后边缘。进一步的，在其中一个实施例中，所述方法还包括对标志层的心脏分割结果进行平滑处理的步骤，包括：以第三医学图像的中心位置C为扫描起点，利用射线扫描方法对标志层的心脏分割结果进行重采样；对极坐标图像进行中值滤波，对不连续的点进行线性插值，保证每个列有且只有一个等于1的点；利用极坐标逆转换获取标志层图像心脏边缘，填充内边缘，得到校正后的标志层的心脏分割结果。进一步的，在其中一个实施例中，在所述三维医学图像集合中检测肝在横断面上开始出现的位置的步骤，包括：根据所述标志层图像的心脏分割结果，确定心脏的重心在所述标志层图像中的行坐标；截取对应所述行坐标的心脏冠状面图像；根据肺的图像特征，在所述心脏冠状面图像中确定右肺；根据肝与右肺的相对位置关系，确定所述三维医学图像集合中肝图像出现的层序列号。进一步的，在其中一个实施例中，在所述心脏冠状面图像中确定右肺的步骤，包括：在所述心脏冠状面图像中找到图像上的最小灰度值；对所述心脏冠状面图像进行二值化，保留肺部区域；在右肺位置区域选取至少一个像素点作为种子点，进行区域生长；根据区域生长结果填充连通域，得到右肺区域。进一步的，在其中一个实施例中，确定所述三维医学图像集合中肝图像出现的层序列号的步骤，包括：在所述心脏冠状面图像中，从所述右肺的最高点开始向左遍历右肺边界点的行坐标；若相邻边界点之间的行坐标的差值大于第一设定差值，则将当前的边界点的行坐标作为肝在横断面上出现的层数。本申请提供的实施例，至少具有如下有益效果：根据检测到的所述肝和胃在横断面上开始出现的位置，定位心脏的位置，从而可以对心脏位置精确定位。附图说明图1为本申请实施例提供的基于器官位置识别的心脏图像处理方法流程图。图2为本申请实施例提供的获取标志层的心脏分割结果的流程图。图3为本申请实施例提供的获取标志层的心脏分割结果的示意图。图4为本申请实施例提供的确定三维医学图像集合中肝图像出现的层序列号的示意图。图5为本申请实施例提供的确定三维医学图像集合中胃图像出现的层序列号的示意图。具体实施方式为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。为了使本申请的技术便于理解，特将本申请中涉及的技术作以下简要说明：计算机断层成像(ComputedTomography，又称为电脑断层扫描，简称CT)，是一种影像诊断学的检查。X射线计算机断层成像(X-RayComputedTomography，简称X-CT)是一种利用数位几何处理后重建的三维放射线医学影像。X射线计算机断层成像技术主要通过单一轴面的X射线旋转照射人体，由于不同的组织对X射线的吸收能力不同，可以用电脑的三维技术重建出断层面影像。然后，经由窗宽本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种医学图像中心脏图像处理方法，其特征在于，包括以下步骤：输入横断面的三维医学图像集合；获取横断面的模板图像集合；比较输入的所述三维医学图像集合和获取的所述模板图像集合，确定展示横断面上心脏的起始层的所述三维医学图像集合的第一医学图像元素和确定展示横断面上心脏终止层的所述三维图像集合的第二医学图像元素；根据所述模板图像集合中，展示心脏起始层的第一模板图像元素、展示心脏终止层的第二模板图像元素与展示心脏标志层的第三模板图像元素三者之间的关系，确定所述三维医学图像集合中横断面上展示心脏标志层的第三医学图像元素。

【技术特征摘要】
1.一种医学图像中心脏图像处理方法，其特征在于，包括以下步骤：输入横断面的三维医学图像集合；获取横断面的模板图像集合；比较输入的所述三维医学图像集合和获取的所述模板图像集合，确定展示横断面上心脏的起始层的所述三维医学图像集合的第一医学图像元素和确定展示横断面上心脏终止层的所述三维图像集合的第二医学图像元素；根据所述模板图像集合中，展示心脏起始层的第一模板图像元素、展示心脏终止层的第二模板图像元素与展示心脏标志层的第三模板图像元素三者之间的关系，确定所述三维医学图像集合中横断面上展示心脏标志层的第三医学图像元素。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定展示横断面上心脏的起始层的所述三维医学图像集合的第一医学图像元素和确定展示横断面上心脏终止层的所述三维图像集合的第二医学图像元素的步骤，包括：沿所述三维医学图像集合的图像采集方向，统计横断面上每层出现在预设灰度范围内的像素数量；按照预设的间距，确定散列的、间隔所述间距的医学图像元素对应的像素数量；按照预设的间距，确定散列的、间隔所述间距的模板图像元素对应的像素数量；在所述模板图像集合中，确定第一模板图像子集；根据所述第一模板图像子集，确定展示横断面上心脏的起始层的所述三维医学图像集合的第一医学图像元素和确定展示横断面上心脏终止层的所述三维图像集合的第二医学图像元素；其中，第一模板图像子集的元素，与对应的三维医学图像集合的元素形成一对元素对。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述三维医学图像集合中展示横断面上心脏标志层的第三医学图像元素的步骤，包括：在所述模板图像集合中，展示心脏起始层的第一模板图像元素的层序号为M1，展示心脏终止层的第二模板图像元素的层序号为M2，展示心脏标志层的第三模板图像元素的层序号M3＝2/3*M1+1/3*M2；在所述三维医学图像集合中，设定展示心脏起始层的第一医学图像元素的层序号为M1，设定展示心脏终止层的第一医学图像元素的层序号为M2，按照与所述模板图像集合的元素之间的景深间距相等的景深间距标注所述三维医学图像集合中的医学图像元素的层序号；查找层序号为2/3*M1+1/3*M2的医学图像元素；确定层序号为2/3*M1+1/3*M2的医学图像元素为展示横断面上心脏标志层的所述第三医学图像元素。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜娈，李鹏程，马金凤，李强，
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