CT影像中俯仰体位的自动检测及校正方法、系统、介质和计算设备技术方案

本发明专利技术公开了一种CT影像中俯仰体位的自动检测及校正方法、系统、介质和计算设备，包括：对全身CT影像进行二值化处理，得到二值化影像序列；对二值化影像序列的连通区域进行逐层查找，保留每层二值化影像的主要身体部位；主要身体部位包括盆部和腿部的身体区域；基于连续两层二值化影像的连通区域数量和面积，判断腿部与盆部的交界层；基于腿部与盆部的交界层，确定最佳盆骨层；对最佳盆骨层的盆骨区域进行椭圆拟合，记录盆骨质心和拟合椭圆质心；根据盆骨质心和拟合椭圆质心，确定体位；实施体位校正。本发明专利技术可以快速有效地检测CT影像中体位的朝向，进而为对体位校正提供准确的参数信息；具有计算复杂度低、耗时短、抗噪性高、数据适应好的优点。

【技术实现步骤摘要】
CT影像中俯仰体位的自动检测及校正方法、系统、介质和计算设备
本专利技术涉及影像检测
，具体涉及一种CT影像中俯仰体位的自动检测及校正方法、系统、介质和计算设备。
技术介绍
医疗影像分析诊断技术通常对于要分析的影像形态有一定的要求，在临床实践中被扫描对象经常因为各种原因(如昏迷、医嘱要求等)都是俯卧体位参加扫描的；以腹部CT影像中的器官分割算法为例，通常都是假定所处理的CT影像是在如仰卧或俯卧等某个特定的扫描体位的，若把各种不同扫描体位的CT影像直接输入到模型训练算法中会大大增加影像分析算法的收敛速度和出错概率。为了能够增强影像分析算法的鲁棒性，通常需要有一套能够自适应地检测判断俯仰体位，并将影像中的扫描体位校正到目标体位的预处理算法。目前应用于CT影像中体位检测及校正的方法主要有基于图像几何矩、基于图像惯量矩阵、基于奇异值分解等，上述传统的自动检测及校正方法存在计算复杂度高、耗时长、抗噪性较差、数据适应性较差等问题，在实际应用中的性能和鲁棒性不高。
技术实现思路
针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术根据CT影像中盆骨与其周边区域在影像上的特殊对比及盆骨区域天然表达的体位信息等特征，提供一种CT影像中俯仰体位的自动检测及校正方法、系统、介质和计算设备。本专利技术的第一目的在于提供一种CT影像中俯仰体位的自动检测及校正方法，包括：对全身CT影像进行二值化处理，得到二值化影像序列；对所述二值化影像序列的连通区域进行逐层查找，保留每层二值化影像的主要身体部位；所述主要身体部位包括盆部和腿部的身体区域；基于连续两层二值化影像的连通区域数量和面积，判断腿部与盆部的交界层；基于腿部与盆部的交界层，确定最佳盆骨层；对所述最佳盆骨层的盆骨区域进行椭圆拟合，记录盆骨质心和拟合椭圆质心；根据所述盆骨质心和拟合椭圆质心，确定体位；实施体位校正。作为本专利技术的进一步改进，所述全身CT影像为2DCT影像序列。作为本专利技术的进一步改进，所述基于连续两层二值化影像的连通区域数量和面积，判断腿部与盆部的交界层；包括：按从上到下或从下到上的顺序求每连续两层的连通区域数量及连通区域面积；以相邻两层的连通区域数量差值绝对值为1且连通区域总面积的差值在预设阈值内的位置，确定为腿部与盆部的交界层；若未检测到上述满足条件层，则以影像最下界序列影像作为腿部与盆部的交界层。作为本专利技术的进一步改进，所述基于腿部与盆部的交界层，确定最佳盆骨层；包括：以腿部与盆部的交界层为起始层，向腹部方向取得所有包含盆骨的二值化影像；以盆骨HU阈值对所有包含盆骨的二值化影像做二值化处理，得到盆骨区域；对所有盆骨区域按照连通区域进行排序，选择面积最大的盆骨区域作为最佳盆骨层。作为本专利技术的进一步改进，所述以腿部与盆部的交界层为起始层，向腹部方向取得所有包含盆骨的二值化影像；包括：根据腿部与盆部的交界层的位置，向腹部方向取N层包含盆骨的二值化影像；其中：N＝L(mm)/CT扫描层厚(mm)，L取300mm。作为本专利技术的进一步改进，所述根据所述盆骨质心和拟合椭圆质心，确定体位；包括：若所述拟合椭圆质心在所述盆骨质心上方，则确定体位为仰卧；若所述拟合椭圆质心在所述盆骨质心下方，则确定体位为俯卧。作为本专利技术的进一步改进，所述实施体位校正，包括：若体位为仰卧，则不校正；若体位为俯卧，则将影像顺时针或逆时针旋转180°，得到体位向上的校正影像。本专利技术的第二目的在于提供一种CT影像中俯仰体位的自动检测及校正系统，包括：盆部定位模块，用于：对全身CT影像进行二值化处理，得到二值化影像序列；对所述二值化影像序列的连通区域进行逐层查找，保留每层二值化影像的主要身体部位；所述主要身体部位包括盆部和腿部的身体区域；基于连续两层二值化影像的连通区域数量和面积，判断腿部与盆部的交界层；拟合模块，用于：基于腿部与盆部的交界层，确定最佳盆骨层；对所述最佳盆骨层的盆骨区域进行椭圆拟合，记录所述盆骨质心和所述拟合椭圆质心；校正模块，用于：根据盆骨质心和拟合椭圆质心，确定体位；实施体位校正。本专利技术的第三目的在于提供一种计算机可读存储介质，其上存储有可执行指令，所述指令在被处理器执行时使处理器执行上述的自动检测及校正方法。本专利技术的第四目的在于提供一种计算设备，包括：一个或多个存储器，存储有可执行指令；一个或多个处理器，执行所述可执行指令，用以实现上述的自动检测及校正方法。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：1、本专利技术可以快速有效地检测CT影像中体位的朝向(朝上还是朝下)，进而为对体位校正提供准确的参数信息；2、本专利技术应用于CT影像，具有计算复杂度低、耗时短、抗噪性高、数据适应好的优点；3、本专利技术对不同年龄、不同体态的人群的CT影像都具有良好的适应性；4、本专利技术可进一步拓展应用到其他自带朝向信息、具有明显组织边界的人体部位用于对不同场景下的人体校正，具有较好的可拓展性。附图说明图1为本专利技术一种实施例公开的CT影像中俯仰体位的自动检测及校正方法的流程图；图2为本专利技术一种实施例公开的CT影像中俯仰体位的自动检测及校正系统的框架图；图3为本专利技术一种实施例公开的对俯卧体位的校正影像处理示意图；图4为本专利技术一种实施例公开的确定的最佳盆骨层示意图；图5为本专利技术一种实施例公开的对俯卧体位的影像处理校正前、后对比示意图；其中，(a)为校正前的CT影像；(b)为校正后的CT影像。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。下面结合附图对本专利技术做进一步的详细描述：如图1所示，本专利技术提供一种CT影像中俯仰体位的自动检测及校正方法，其根据CT影像中盆骨与其周边区域在影像上的特殊对比及盆骨区域天然表达的体位信息等特征，来自动检测CT影像中的俯仰体位，并校正；具体包括：S1、对全身CT影像进行二值化处理，得到二值化影像序列；其中，全身CT影像为2DCT影像序列，对2DCT影像序列依次进行二值化处理，得到处理后的二值化影像序列，二值化影像如图3所示；S2、对二值化影像序列的连通区域进行逐层查找，保留每层二值化影像的主要身体部位；其中，对S1得到的二值化影像序列的连通区域进行逐层查找，并以保留最大连通区域面积等方法来去除每层CT影像中的非主要身体部位，只保留主要身体部位；主要身体部位包括盆部和腿部的身本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种CT影像中俯仰体位的自动检测及校正方法，其特征在于，包括：/n对全身CT影像进行二值化处理，得到二值化影像序列；/n对所述二值化影像序列的连通区域进行逐层查找，保留每层二值化影像的主要身体部位；所述主要身体部位包括盆部和腿部的身体区域；/n基于连续两层二值化影像的连通区域数量和面积，判断腿部与盆部的交界层；/n基于腿部与盆部的交界层，确定最佳盆骨层；/n对所述最佳盆骨层的盆骨区域进行椭圆拟合，记录盆骨质心和拟合椭圆质心；/n根据所述盆骨质心和拟合椭圆质心，确定体位；/n实施体位校正。/n

【技术特征摘要】
1.一种CT影像中俯仰体位的自动检测及校正方法，其特征在于，包括：
对全身CT影像进行二值化处理，得到二值化影像序列；
对所述二值化影像序列的连通区域进行逐层查找，保留每层二值化影像的主要身体部位；所述主要身体部位包括盆部和腿部的身体区域；
基于连续两层二值化影像的连通区域数量和面积，判断腿部与盆部的交界层；
基于腿部与盆部的交界层，确定最佳盆骨层；
对所述最佳盆骨层的盆骨区域进行椭圆拟合，记录盆骨质心和拟合椭圆质心；
根据所述盆骨质心和拟合椭圆质心，确定体位；
实施体位校正。


2.如权利要求1所述的自动检测及校正方法，其特征在于，所述全身CT影像为2DCT影像序列。


3.如权利要求1所述的自动检测及校正方法，其特征在于，所述基于连续两层二值化影像的连通区域数量和面积，判断腿部与盆部的交界层；包括：
按从上到下或从下到上的顺序求每连续两层的连通区域数量及连通区域面积；
以相邻两层的连通区域数量差值绝对值为1且连通区域总面积的差值在预设阈值内的位置，确定为腿部与盆部的交界层；
若未检测到上述满足条件层，则以影像最下界序列影像作为腿部与盆部的交界层。


4.如权利要求1所述的自动检测及校正方法，其特征在于，所述基于腿部与盆部的交界层，确定最佳盆骨层；包括：
以腿部与盆部的交界层为起始层，向腹部方向取得所有包含盆骨的二值化影像；
以盆骨HU阈值对所有包含盆骨的二值化影像做二值化处理，得到盆骨区域；
对所有盆骨区域按照连通区域进行排序，选择面积最大的盆骨区域作为最佳盆骨层。


5.如权利要求4所述的自动检测及校正方法，其特征在于，所述以腿部与盆部的交界层为起始层，向腹部方向取得所有包含盆骨的二值化影像；包括：
根据腿部与盆部的交界层的位置，向...

【专利技术属性】
技术研发人员：常敦瑞，杨瑞杰，朱森华，章桦，
申请(专利权)人：北京连心医疗科技有限公司，北京大学第三医院北京大学第三临床医学院，
类型：发明
国别省市：北京;11