一种树形结构图像的对象分离处理方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种树形结构图像的对象分离处理方法及装置，方法包括：识别树形结构图像中的树形结构，并获取所述树形结构图像中的第一预设点和第二预设点；所述第一预设点和所述第二预设点分别为第一对象和第二对象预设的根节点；对所述树形结构进行拓扑分析，分别获取所述树形结构中距离所述第一预设点和所述第二预设点最近的第一端点和第二端点；获取所述树形结构中所述第一端点和所述第二端点之间所有的连通路径，并断开所有连通路径，得到所述第一对象和所述第二对象的分离结果。本发明专利技术实施例通过获取两个对象的根节点在树形结构中的所有连通路径，并断开所有连通路径来实现两个对象的精确分离，方便后续对两个对象的单独分析和处理。

An object separation processing method and device for tree structure image

【技术实现步骤摘要】
一种树形结构图像的对象分离处理方法及装置
本专利技术涉及计算机
，具体涉及一种树形结构图像的对象分离处理方法及装置。
技术介绍
随着影像学技术和计算机技术的发展，树形结构的应用也越来越广泛，例如树形结构应用在组织数据的存储和查询，以及对静脉结构的分析和研究中。以核磁血管造影为例，肝静脉系统由两部分组成：肝静脉和门静脉，这两个静脉都是树形结构。静脉血液流经门静脉并进入肝脏，然后通过肝静脉系统继续前行至下腔静脉。肝细胞癌是亚洲也是世界范围最致命的癌症之一，其典型的临床治疗包括部分肝切除，肝移植和肿瘤消融。在治疗期间，医生必须掌握肝脏形状及其位置和其静脉系统的精确信息，以便进行术前规划和术中导航。例如，在肝切除手术中，医生需要保证相对残余肝脏体积(ResidualLiverVolume，RLV)足够大，并且在进行肿瘤切除时，被切除的部分要保证其有足够血液供应，以降低死亡率。RLV和血液供应的计算则需要有肝静脉和门静脉来提供。而在肝脏肿瘤消融手术中，在微波消融等肿瘤消融的术前路径规划中，除肿瘤位置外，医生还需要知道其附近血管的位置，尤其是静脉血管的位置，以避免由血管烧伤引起的出血情况，危及患者生命。而肝静脉和门静脉的分离仍然是一大难题。在进行组织数据的存储和查询时，如何根据不同需求将不同组织的数据从树形结构中合理分离也是亟待解决的问题。
技术实现思路
由于现有方法存在上述问题，本专利技术实施例提出一种树形结构图像的对象分离处理方法及装置。第一方面，本专利技术实施例提出一种树形结构图像的对象分离处理方法，包括：识别树形结构图像中的树形结构，并获取所述树形结构图像中的第一预设点和第二预设点；所述第一预设点和所述第二预设点分别为第一对象和第二对象预设的根节点；对所述树形结构进行拓扑分析，分别获取所述树形结构中距离所述第一预设点和所述第二预设点最近的第一端点和第二端点；获取所述树形结构中所述第一端点和所述第二端点之间所有的连通路径，并断开所有连通路径，得到所述第一对象和所述第二对象的分离结果。可选地，所述获取所述树形结构中所述第一端点和所述第二端点之间所有的连通路径，并断开所有连通路径，得到所述第一对象和所述第二对象的分离结果，具体包括：获取所述树形结构中所述第一端点和所述第二端点之间所有的连通路径，并获取所有连通路径中的最短路径；获取所述最短路径上的分叉点和交叉点；根据所述分叉点和所述交叉点的半径、距离和角度，确定所述最短路径上的断开点，并切断所述断开点的所有边；更新所述第一端点和所述第二端点之间的连通路径，直至所述第一端点和所述第二端点之间无连通路径，得到所述第一对象和所述第二对象的分离结果；其中，所述分叉点为与当前点相连的边的数量为3的点，所述交叉点为与当前点相连的边的数量大于3的点。可选地，所述根据所述分叉点和所述交叉点的半径、距离和角度，确定所述最短路径上的断开点，并切断所述断开点的所有边之后，还包括：计算所有断开的边的角度一致性和半径一致性，并根据所有断开的边的角度一致性和半径一致性确定需要再次连接的边。可选地，所述根据所述分叉点和所述交叉点的半径、距离和角度，确定所述最短路径上的断开点，具体包括：根据公式一计算分叉点或交叉点的半径：根据公式二计算分叉点或交叉点的距离：根据公式三计算分叉点或交叉点的角度：对计算得到的分叉点或交叉点的半径、距离和角度进行归一化处理后求和，得到当前分叉点或交叉点的断开概率；将断开概率最大的分叉点或交叉点确定为断开点；其中，e为分析的交叉点或者分叉点，r(f)为父枝的树形结构的平均半径，r(c)为子枝的树形结构的平均半径，f为父枝，c为子枝，ep为所述第一对象，rp为所述第一预设点，rh为所述第二预设点，eh为所述第二对象，d(ep,e)为所述第一对象和所述分析的交叉点或者分叉点之间的距离，d(rp,e)为所述第一预设点和所述分析的交叉点或者分叉点之间的距离，d(rh,e)为所述第二预设点和所述分析的交叉点或者分叉点之间的距离，d(eh,e)为所述第二对象和所述分析的交叉点或者分叉点之间的距离，Bi为为分支方向第i个点，Bj为分支方向第j个点，LSQ(Bi)为分支方向向量，LSQ(Bj)为方向向量。第二方面，本专利技术实施例还提出一种树形结构图像的对象分离处理装置，包括：结构识别模块，用于识别树形结构图像中的树形结构，并获取所述树形结构图像中的第一预设点和第二预设点；所述第一预设点和所述第二预设点分别为第一对象和第二对象预设的根节点；端点获取模块，用于对所述树形结构进行拓扑分析，分别获取所述树形结构中距离所述第一预设点和所述第二预设点最近的第一端点和第二端点；对象分离模块，用于获取所述树形结构中所述第一端点和所述第二端点之间所有的连通路径，并断开所有连通路径，得到所述第一对象和所述第二对象的分离结果。可选地，所述对象分离模块具体用于：获取所述树形结构中所述第一端点和所述第二端点之间所有的连通路径，并获取所有连通路径中的最短路径；获取所述最短路径上的分叉点和交叉点；根据所述分叉点和所述交叉点的半径、距离和角度，确定所述最短路径上的断开点，并切断所述断开点的所有边；更新所述第一端点和所述第二端点之间的连通路径，直至所述第一端点和所述第二端点之间无连通路径，得到所述第一对象和所述第二对象的分离结果；其中，所述分叉点为与当前点相连的边的数量为3的点，所述交叉点为与当前点相连的边的数量大于3的点。可选地，所述树形结构图像的对象分离处理装置还包括：计算所有断开的边的角度一致性和半径一致性，并根据所有断开的边的角度一致性和半径一致性确定需要再次连接的边。可选地，所述对象分离模块具体用于：根据公式一计算分叉点或交叉点的半径：根据公式二计算分叉点或交叉点的距离：根据公式三计算分叉点或交叉点的角度：对计算得到的分叉点或交叉点的半径、距离和角度进行归一化处理后求和，得到当前分叉点或交叉点的断开概率；将断开概率最大的分叉点或交叉点确定为断开点；其中，e为分析的交叉点或者分叉点，r(f)为父枝的树形结构的平均半径，r(c)为子枝的树形结构的平均半径，f为父枝，c为子枝，ep为所述第一对象，rp为所述第一预设点，rh为所述第二预设点，eh为所述第二对象，d(ep,e)为所述第一对象和所述分析的交叉点或者分叉点之间的距离，d(rp,e)为所述第一预设点和所述分析的交叉点或者分叉点之间的距离，d(rh,e)为所述第二预设点和所述分析的交叉点或者分叉点之间的距离，d(eh,e)为所述第二对象和所述分析的交叉点或者分叉点之间的距离，Bi为为分支方向第i个点，Bj为分支方向第j个点，LSQ(Bi)为分支方向向量，LSQ(Bj)为方向向量。第三方面，本专利技术实施例还提出一种电子设备，包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种树形结构图像的对象分离处理方法，其特征在于，包括：/n识别树形结构图像中的树形结构，并获取所述树形结构图像中的第一预设点和第二预设点；所述第一预设点和所述第二预设点分别为第一对象和第二对象预设的根节点；/n对所述树形结构进行拓扑分析，分别获取所述树形结构中距离所述第一预设点和所述第二预设点最近的第一端点和第二端点；/n获取所述树形结构中所述第一端点和所述第二端点之间所有的连通路径，并断开所有连通路径，得到所述第一对象和所述第二对象的分离结果。/n

【技术特征摘要】
1.一种树形结构图像的对象分离处理方法，其特征在于，包括：
识别树形结构图像中的树形结构，并获取所述树形结构图像中的第一预设点和第二预设点；所述第一预设点和所述第二预设点分别为第一对象和第二对象预设的根节点；
对所述树形结构进行拓扑分析，分别获取所述树形结构中距离所述第一预设点和所述第二预设点最近的第一端点和第二端点；
获取所述树形结构中所述第一端点和所述第二端点之间所有的连通路径，并断开所有连通路径，得到所述第一对象和所述第二对象的分离结果。


2.根据权利要求1所述的树形结构图像的对象分离处理方法，其特征在于，所述获取所述树形结构中所述第一端点和所述第二端点之间所有的连通路径，并断开所有连通路径，得到所述第一对象和所述第二对象的分离结果，具体包括：
获取所述树形结构中所述第一端点和所述第二端点之间所有的连通路径，并获取所有连通路径中的最短路径；
获取所述最短路径上的分叉点和交叉点；
根据所述分叉点和所述交叉点的半径、距离和角度，确定所述最短路径上的断开点，并切断所述断开点的所有边；
更新所述第一端点和所述第二端点之间的连通路径，直至所述第一端点和所述第二端点之间无连通路径，得到所述第一对象和所述第二对象的分离结果；
其中，所述分叉点为与当前点相连的边的数量为3的点，所述交叉点为与当前点相连的边的数量大于3的点。


3.根据权利要求2所述的树形结构图像的对象分离处理方法，其特征在于，所述根据所述分叉点和所述交叉点的半径、距离和角度，确定所述最短路径上的断开点，并切断所述断开点的所有边之后，还包括：
计算所有断开的边的角度一致性和半径一致性，并根据所有断开的边的角度一致性和半径一致性确定需要再次连接的边。


4.根据权利要求2所述的树形结构图像的对象分离处理方法，其特征在于，所述根据所述分叉点和所述交叉点的半径、距离和角度，确定所述最短路径上的断开点，具体包括：
根据公式一计算分叉点或交叉点的半径：



根据公式二计算分叉点或交叉点的距离：



根据公式三计算分叉点或交叉点的角度：



对计算得到的分叉点或交叉点的半径、距离和角度进行归一化处理后求和，得到当前分叉点或交叉点的断开概率；
将断开概率最大的分叉点或交叉点确定为断开点；
其中，e为分析的交叉点或者分叉点，r(f)为父枝的树形结构的平均半径，r(c)为子枝的树形结构的平均半径，f为父枝，c为子枝，ep为所述第一对象，rp为所述第一预设点，rh为所述第二预设点，eh为所述第二对象，d(ep,e)为所述第一对象和所述分析的交叉点或者分叉点之间的距离，d(rp,e)为所述第一预设点和所述分析的交叉点或者分叉点之间的距离，d(rh,e)为所述第二预设点和所述分析的交叉点或者分叉点之间的距离，d(eh,e)为所述第二对象和所述分析的交叉点或者分叉点之间的距离，Bi为分支方向第i个点，Bj为分支方向第j个点，LSQ(Bi)为分支方向向量，LSQ(Bj)为方向向量。


5.一种树形结构图像的对象分离处理装置，其特征在于，包括：
结构识别模块，用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨峰，付天宇，刘宇涵，
申请(专利权)人：艾瑞迈迪科技石家庄有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13