图像处理装置和图像处理方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及图像处理装置和图像处理方法。根据本发明专利技术的图像处理装置包括：获取单元，用于获取按序排列的多个切片图像；选择单元，用于依次对所述多个切片图像进行检测，以确定参考切片图像以及所述参考切片图像中的参考气管区域；以及分叉点确定单元，用于将所述参考气管区域作为种子区域，利用区域生长法依次确定所述参考切片图像后面的切片图像的气管区域，并依次确定所述参考切片图像后面的切片图像的气管区域的连通性，直到确定气管与支气管的分叉点所在的分叉点切片图像为止，其中，所述分叉点切片图像的气管区域包括两个不连通的区域。使用根据本发明专利技术的图像处理装置和图像处理方法，可以减少人工干预，并更加准确地确定分叉点的位置。

Image processing device and image processing method

The invention relates to an image processing device and an image processing method. The image processing apparatus according to the present invention comprises: an acquisition unit for acquiring a plurality of slice images arranged in sequence; a selection unit for detecting the plurality of slice images in turn to determine a reference slice image and a reference trachea region in the reference slice image; and a bifurcation point determination unit for Taking the reference trachea region as the seed region, the trachea region of the slice image behind the reference slice image is sequentially determined by the region growing method, and the connectivity of the trachea region of the slice image behind the reference slice image is sequentially determined until the bifurcation point slice of the trachea and the bronchi is determined. Up to now, the tracheal region of the bifurcation point slice image includes two disconnected regions. Using the image processing apparatus and the image processing method according to the present invention, manual interference can be reduced and the position of the bifurcation point can be determined more accurately.

【技术实现步骤摘要】
图像处理装置和图像处理方法
本专利技术的实施例涉及图像处理领域，具体地涉及可以确定气管和支气管的分叉点的位置的图像处理装置和图像处理方法，以及可以确定肺部区域的图像处理装置和图像处理方法。
技术介绍
这个部分提供了与本专利技术有关的背景信息，这不一定是现有技术。在确定肺部的三维形状时，需要借助肺部的三维标志点，包括主气管和支气管的分叉点以及左右肺的上下缘。在现有的对主气管和支气管的分叉点进行检测的方法中，从整个肺部三维图像中提取气管区域，然后通过细化算法对气管的骨架结构进行分析，从而将主气管与一级支气管骨架之间的连接点作为分叉点。在这种方法中，为了提取气管区域，需要手动选取用于区域生长的种子点，这不适用于处理大量的图像数据。此外，采用细化算法不够鲁棒，容易导致气管骨架结构上的噪声，并导致分叉点的误检测。在现有的对肺部上下缘进行检测的方法中，在肺部图像中提取像素灰度值在一定范围内的像素点作为肺部区域，从而确定肺部区域的上下缘。在这种方法中，仅仅考虑了像素的灰度信息，可能将具有相似灰度信息的其他部分也识别为肺部区域，例如肠道区域，这些误检测的区域会给肺部上下缘的检测带来影响。针对以上技术问题，本专利技术希望提出一种方案，可以准确地检测分叉点位置和肺部区域。
技术实现思路
这个部分提供了本专利技术的一般概要，而不是其全部范围或其全部特征的全面披露。本专利技术的目的在于提供一种图像处理装置和图像处理方法，能够准确地检测分叉点位置和肺部区域。根据本专利技术的一方面，提供了一种图像处理装置，包括：获取单元，用于获取按序排列的多个切片图像；选择单元，用于依次对所述多个切片图像进行检测，以确定参考切片图像以及所述参考切片图像中的参考气管区域；以及分叉点确定单元，用于将所述参考气管区域作为种子区域，利用区域生长法依次确定所述参考切片图像后面的切片图像的气管区域，并依次确定所述参考切片图像后面的切片图像的气管区域的连通性，直到确定气管与支气管的分叉点所在的分叉点切片图像为止，其中，所述分叉点切片图像的气管区域包括两个不连通的区域。根据本专利技术的另一方面，提供了一种图像处理方法，包括：获取按序排列的多个切片图像；依次对所述多个切片图像进行检测，以确定参考切片图像以及所述参考切片图像中的参考气管区域；以及将所述参考气管区域作为种子区域，利用区域生长法依次确定所述参考切片图像后面的切片图像的气管区域，并依次确定所述参考切片图像后面的切片图像的气管区域的连通性，直到确定气管与支气管的分叉点所在的分叉点切片图像为止，其中，所述分叉点切片图像的气管区域包括两个不连通的区域。根据本专利技术的另一方面，提供了一种程序产品，该程序产品包括存储在其中的机器可读指令代码，其中，所述指令代码当由计算机读取和执行时，能够使所述计算机执行根据本专利技术的图像处理方法。根据本专利技术的另一方面，提供了一种机器可读存储介质，其上携带有包括存储在其中的机器可读指令代码的程序产品，其中，所述指令代码当由计算机读取和执行时，能够使所述计算机执行根据本专利技术的图像处理方法。使用根据本专利技术的图像处理装置和图像处理方法，可以在多个切片图像中确定参考切片图像以及用作种子区域的参考气管区域，并可以利用区域生长法依次确定参考切片图像后面的切片图像中的气管区域的连通性，从而确定分叉点切片图像。这样一来，可以自动确定用作种子区域的参考气管区域，减少人工干预，并提高了种子区域的准确性。进一步，根据气管区域的连通性来确定分叉点使得确定的分叉点更加准确，避免引入噪声，从而使得后续对肺部区域的检测也更加准确。这个概要中的描述和特定例子只是为了示意的目的，而不旨在限制本专利技术的范围。附图说明在此描述的附图只是为了所选实施例的示意的目的而非全部可能的实施，并且不旨在限制本专利技术的范围。在附图中：图1示出了根据本专利技术的实施例的图像处理装置的结构框图；图2示出了根据本专利技术的实施例的按序排列的多个切片图像；图3示出了根据本专利技术的实施例的图像处理装置中的选择单元的结构框图；图4示出了根据本专利技术的实施例的切片图像的二值图；图5示出了根据本专利技术的实施例的切片图像的胸廓区域中的孔洞区域；图6示出了根据本专利技术的实施例确定的参考气管区域；图7示出了图2中的N1切片图像的示意图；图8示出了图2中的N2切片图像的示意图；图9示出了图2中的N3切片图像的示意图；图10示出了根据本专利技术的另一个实施例的图像处理装置的结构框图；图11示出了根据本专利技术的实施例确定的气管和肺部的三维形状；图12示出了根据本专利技术的实施例确定的肺部的三维形状；图13示出了根据本专利技术的实施例的图像处理方法的流程图；以及图14为其中可以实现根据本专利技术的图像处理方法的通用个人计算机的示例性结构的框图。虽然本专利技术容易经受各种修改和替换形式，但是其特定实施例已作为例子在附图中示出，并且在此详细描述。然而应当理解的是，在此对特定实施例的描述并不打算将本专利技术限制到公开的具体形式，而是相反地，本专利技术目的是要覆盖落在本专利技术的精神和范围之内的所有修改、等效和替换。要注意的是，贯穿几个附图，相应的标号指示相应的部件。具体实施方式现在参考附图来更加充分地描述本专利技术的示例。以下描述实质上只是示例性的，而不旨在限制本专利技术、应用或用途。下面提供了示例实施例，以便本专利技术将会变得详尽，并且将会向本领域技术人员充分地传达其范围。阐述了众多的特定细节如特定单元、装置和方法的示例，以提供对本专利技术的实施例的详尽理解。对于本领域技术人员而言将会明显的是，不需要使用特定的细节，示例实施例可以用许多不同的形式来实施，它们都不应当被解释为限制本专利技术的范围。在某些示例实施例中，没有详细地描述众所周知的过程、众所周知的结构和众所周知的技术。下面结合图1来描述根据本专利技术的图像处理装置100。根据本专利技术的图像处理装置100包括获取单元110、选择单元120和分叉点确定单元130。根据本专利技术的实施例，获取单元110可以获取按序排列的多个切片图像。这里，获取单元110可以将获取的多个切片图像发送到选择单元120。根据本专利技术的实施例，选择单元120可以依次对多个切片图像进行检测，以确定参考切片图像以及参考切片图像中的参考气管区域。这里，选择单元120可以从获取单元110获取多个切片图像，并可以将确定的参考切片图像和参考气管区域发送到分叉点确定单元130。根据本专利技术的实施例，分叉点确定单元130可以将参考气管区域作为种子区域，利用区域生长法依次确定参考切片图像后面的切片图像的气管区域，并依次确定参考切片图像后面的切片图像的气管区域的连通性，直到确定气管与支气管的分叉点所在的分叉点切片图像为止。这里，分叉点切片图像的气管区域包括两个不连通的区域。根据本专利技术的实施例，分叉点确定单元130可以从选择单元120获取参考切片图像和参考气管区域，并可以将确定的分叉点切片图像输出。由此可见，使用根据本专利技术的图像处理装置100，可以在多个切片图像中确定参考切片图像以及用作种子区域的参考气管区域，并可以利用区域生长法依次确定参考切片图像后面的切片图像中的气管区域的连通性，从而确定分叉点切片图像。这样一来，可以自动确定用作种子区域的参考气管区域，减少人工干预，并提高了种子区域的准确性。进一步，根据气管区域的连通性来确定分叉点使得确定的分叉点更加准确，避免引本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图像处理装置，包括：获取单元，用于获取按序排列的多个切片图像；选择单元，用于依次对所述多个切片图像进行检测，以确定参考切片图像以及所述参考切片图像中的参考气管区域；以及分叉点确定单元，用于将所述参考气管区域作为种子区域，利用区域生长法依次确定所述参考切片图像后面的切片图像的气管区域，并依次确定所述参考切片图像后面的切片图像的气管区域的连通性，直到确定气管与支气管的分叉点所在的分叉点切片图像为止，其中，所述分叉点切片图像的气管区域包括两个不连通的区域。

【技术特征摘要】
1.一种图像处理装置，包括：获取单元，用于获取按序排列的多个切片图像；选择单元，用于依次对所述多个切片图像进行检测，以确定参考切片图像以及所述参考切片图像中的参考气管区域；以及分叉点确定单元，用于将所述参考气管区域作为种子区域，利用区域生长法依次确定所述参考切片图像后面的切片图像的气管区域，并依次确定所述参考切片图像后面的切片图像的气管区域的连通性，直到确定气管与支气管的分叉点所在的分叉点切片图像为止，其中，所述分叉点切片图像的气管区域包括两个不连通的区域。2.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，所述选择单元包括：参考气管区域确定单元，用于依次对所述多个切片图像中的每个切片图像执行如下操作，直到确定所述参考气管区域为止：确定所述切片图像的胸廓区域中的一个或者多个孔洞区域；以及确定所述一个或者多个孔洞区域中满足第一预定条件的孔洞区域作为所述参考气管区域；以及参考切片图像确定单元，用于将所述参考气管区域所在的切片图像作为所述参考切片图像。3.根据权利要求2所述的图像处理装置，其中，所述第一预定条件包括对所述孔洞区域的圆度、空气密度和尺寸的约束。4.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，所述分叉点确定单元还用于确定所述分叉点在所述分叉点切片图像中的位置。5.根据权利要求4所述的图像处理装置，其中，所述分叉点确定单元根据以下操作来确定所述分叉点在所述分叉点切片图像中的位置：分别确定所述分叉点切片图像的气管区域包括的两个不连通区域的质心；以及确定两个质心连线的中点为所述分叉点在所述分叉点切片图像中的位置。6.根据权利要求1所述的图像处理装...

【专利技术属性】
技术研发人员：王梦蛟，刘汝杰，
申请(专利权)人：富士通株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP