【技术实现步骤摘要】
一种在类球体区域约束下进行气管壁缺口封堵的肺气道树分割方法
本专利技术属于医学图像处理领域，具体涉及基于胸部CT图像的肺气道树分割。
技术介绍
基于胸部3D-CT影像数据构建的准确的三维肺气道树模型对辅助诊断肺部疾病具有重要意义。对肺气道树分割算法的研究除医学图像分割中的共性难题外，还需面对两个特有难题，即泄漏问题和细小气道提取问题。两个难题的根源为在部分容积效应和噪声的影响下，CT图像中的高亮度气管壁上存在低亮度的气管壁缺口，如图1所示，气管壁难以完美隔离气道与肺实质，导致分割过程由气道错误漫延至肺实质，而无法准确分割出细小气道，无法获得完整准确的三维肺气道树。
技术实现思路
针对肺气道树分割领域特有的泄漏问题和细小气道提取问题，考虑低亮度气管壁缺口为肺气道树分割难点的主要原因。本专利技术的技术方案为：一种在类球体区域约束下进行气管壁缺口封堵的肺气道树分割方法，包括以下步骤：步骤1：读入胸部CT图像，在主气管中设定初始种子点；步骤2：检测连通域并标记，将种子点留存矩阵中的单连通种子点集合依次压入堆栈，该堆栈用于明确各种子点集合独立分割的顺序；步骤3：依次提取单连通种...
【技术保护点】
1.一种在类球体区域约束下进行气管壁缺口封堵的肺气道树分割方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1：读入胸部CT图像，在主气管中设定初始种子点；步骤2：检测连通域并标记，将种子点留存矩阵中的单连通种子点集合依次压入堆栈，该堆栈用于明确各种子点集合独立分割的顺序；步骤3：依次提取单连通种子点集合，建立类球体区域约束模型；步骤4：依次对建立的类球体区域进行分割，进行泄露检测并调整参数；步骤5：依次定位各类球体区域内的气管壁低亮度缺口，提高原图像该位置体素点的CT值以封堵气管壁缺口，重新分割该区域内图像；步骤6：依次保存分割结果，依次保存区域边缘分割结果至种子点留存矩阵P；步骤7：若...
【技术特征摘要】
1.一种在类球体区域约束下进行气管壁缺口封堵的肺气道树分割方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1：读入胸部CT图像，在主气管中设定初始种子点；步骤2：检测连通域并标记，将种子点留存矩阵中的单连通种子点集合依次压入堆栈，该堆栈用于明确各种子点集合独立分割的顺序；步骤3：依次提取单连通种子点集合，建立类球体区域约束模型；步骤4：依次对建立的类球体区域进行分割，进行泄露检测并调整参数；步骤5：依次定位各类球体区域内的气管壁低亮度缺口，提高原图像该位置体素点的CT值以封堵气管壁缺口，重新分割该区域内图像；步骤6：依次保存分割结果，依次保存区域边缘分割结果至种子点留存矩阵P；步骤7：若种子点留存矩阵P为空，则分割结束，否则返回步骤2。2.根据权利要求1所述的肺气道树分割方法，其特征在于，所述步骤2中连通域检测和标记的方法如下：PLabel(P)＝[Parea(k),k],k＝1,2,3,...,n.其中，P为种子点留存矩阵，k为堆栈中的排序值和标记值，n为该堆栈中k的最大值，Parea(k)为标记k的单连通种子点集合，满足如下性质：(1)(2)(3)max[Parea(k)]＝1；(4)3.根据权利要求1所述的肺气道树分割方法，其特征在于，所述步骤3中，建立类球体区域约束模型的过程如下：(1)计算单连通种子点集合体素点总数，并计算区域半径R：其中，farea(x,y,z,k)为种子点集合的二值图像函数，ceil为向上取整操作；(2)计算初始阈值：分割中的阈值用Threshold(k)表示，初始阈值为种子点集合对应原图像位置体素点的CT值变化范围；(3)数据切割以优化算法：首先寻找种子点曲面边界，然后将边界扩张R(k)个体素点距离，且不超出CT图像边界；(4)实现约束区域及区域边界的生成：以R(k)为半径的三维球形算子Sphe...
【专利技术属性】
技术研发人员：崔文韬，韩贺，薛鹏，纪慧中，熊文硕，董恩清，张德敬，孙祺，高翔，常树旺，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东,37
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