一种基于CT影像的三维肺叶分割方法技术

本发明专利技术提供了一种基于CT影像的三维肺叶分割方法，属于计算机辅助医学领域。本发明专利技术主要在CT影像中进行一个基于标记的分水岭变换，将肺实质细分为五个肺叶。首先采用自动分割算法，分割肺实质，气管以及血管，并利用肺实质，气管以及血管的信息生成用于分水岭分割的成本图像以及属于不同肺叶的标记点。然后在获取成本图像以及标记点的基础上进行分水岭变换，获取初始的肺裂区域。最后将初始的肺裂区域信息与肺实质，气管以及血管的信息相结合生成新的成本图像，并再次进行分水岭变换，获取最终的肺叶分割结果。

【技术实现步骤摘要】
一种基于CT影像的三维肺叶分割方法
本专利技术涉及计算机辅助医学领域，涉及一种基于CT影像的三维肺叶分割方法。
技术介绍
近年来，随着现代社会的快速发展，工业活动的日益增多，空气污染愈发严重，肺部疾病的发病率也在逐年升高。以慢阻肺为主的呼吸系统疾病高居我国城镇居民疾病死亡率前列，而肺癌已经成为我国死亡率最高的恶性肿瘤疾病。因此分析肺部组成结构进而探究肺部疾病的成因以及发展情况对于肺部疾病的诊断和治疗具有重要的临床意义。肺叶的鉴别在肺部疾病的评估以及治疗计划方面具有非常重要的应用。首先由于肺叶间的功能相对独立，许多肺部疾病通常都发生在单个肺叶中。例如，肺气肿，后发性肺结核通常会影响上叶，而特发性肺纤维化通常与下叶相关。因此，在肺叶层次检测肺部疾病对于疾病的类型鉴别和严重程度的评估具有重要的临床意义。其次肺叶内有独立的血管以及支气管树，气管和血管不穿过肺裂。因此肺叶分割是众多肺部手术如肺叶减容手术，肺的移植手术等的前提。目前国内外对于肺叶分割领域的研究尚存在不足，仍有改进和提升空间。肺叶分割的基础是分割肺实质和三个主要肺裂。肺实质的分割已经较为简单，而肺裂的提取更具挑战性。首先由于受到部本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于CT影像的三维肺叶分割方法，其特征在于，包括以下步骤：a.读取CT影像数据。读取DICOM文件，并提取头文件信息，将图像的灰度值转变为CT值。b.对原始数据进行预处理操作获取肺实质，气管以及血管。获取肺实质的步骤如下：首先利用简单阈值法，获取肺实质的主要轮廓；其次通过形态学处理去除噪声；然后通过区域生长法获取主气管，以及左右主支气管，进而在获得的肺实质图像中去除气管；最后链码修补法修补肺实质缺失部分。获取气管的步骤如下：首先利用高斯核对图像进行平滑滤波，减少噪声；其次利用区域生长法获取气管主体；然后利用形态学重建获取细小血管的候选区域；最后将候选区域与以气管主体相结合，再次进行区域...

【技术特征摘要】
1.一种基于CT影像的三维肺叶分割方法，其特征在于，包括以下步骤：a.读取CT影像数据。读取DICOM文件，并提取头文件信息，将图像的灰度值转变为CT值。b.对原始数据进行预处理操作获取肺实质，气管以及血管。获取肺实质的步骤如下：首先利用简单阈值法，获取肺实质的主要轮廓；其次通过形态学处理去除噪声；然后通过区域生长法获取主气管，以及左右主支气管，进而在获得的肺实质图像中去除气管；最后链码修补法修补肺实质缺失部分。获取气管的步骤如下：首先利用高斯核对图像进行平滑滤波，减少噪声；其次利用区域生长法获取气管主体；然后利用形态学重建获取细小血管的候选区域；最后将候选区域与以气管主体相结合，再次进行区域生长，获取最终的气管结果。获取血管的步骤如下：首先对图像进行多尺度的高斯滤波；随后获取图像中每个像素点相对应的hessian矩阵，并计算hessian矩阵特征值；然后根据hessian矩阵特征值构建Frangi滤波器来增强血管结构；最后在多幅滤波后图像中，在每一点处选择响应值最高的结果，获取最终的血管结果。c.基于肺实质，气管以及血管信息获取成本图像以及标记点；获取成本图像的步骤如下：首先将肺实质灰度值范围统一到[0,255]；然后对气管(血管)数据进行欧式距离变换，计算所有点到气管点(...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑军，聂生东，顾海洋，吴文浩，郭小辉，张慧芳，
申请(专利权)人：杭州英库医疗科技有限公司，上海理工大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33