医学影像针道检测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种医学影像针道检测方法及装置，包括：利用图像阈值分割方法提取针道起点所在的第一区域，第一区域的质心作为针道起点；在以针道起点为圆心、以针道预置长度为半径的区域，根据半径上像素值之和，搜索针道所在的初步线段；在初步线段终点邻域确定第二区域，将第二区域送入语义提取网络提取针道终点区域，对针道终点区域的像素进行加权平均，获得针道终点。本发明专利技术提出的方案，采用图像处理的时域处理方法结合深度学习神经网络的技术手段，自动检测医学影像中的针道，提高了针道检测的效率。道检测的效率。道检测的效率。

【技术实现步骤摘要】
医学影像针道检测方法及装置


[0001]本专利技术涉及图像处理
，特别是涉及一种医学影像针道检测方法及装置。

技术介绍

[0002]粒子植入治疗是一种重要的近距离放射治疗技术，可用于全身各部位肿瘤的治疗。其治疗原理是利用穿刺针将米粒般大小的多个放射性粒子植入肿瘤内，利用粒子释放的γ射线来杀灭肿瘤细胞。在治疗过程中，需要通过医学影像定位穿刺针道的位置，以验证针道是否符合预期。在目前的针道检测方法中，主要依赖医师手工标注，效率较低。
[0003]鉴于此，本专利技术提出一种医学影像针道检测方法及装置，以缓解现有技术的不足。

技术实现思路

[0004]第一方面，本专利技术提供了一种医学影像针道检测方法，包括：利用图像阈值分割方法提取针道起点所在的第一区域，第一区域的质心作为针道起点；在以针道起点为圆心、以针道预置长度为半径的区域，根据半径上像素值之和，搜索针道所在的初步线段；在初步线段终点邻域确定第二区域，将第二区域送入语义提取网络提取针道终点区域，对针道终点区域的像素进行加权平均，获得针道终点。
[0005]可选地，利用图像阈值分割方法提取针道起点所在的第一区域的步骤，包括：设置第一阈值；遍历医学影像的图层，根据像素值对每个图层的像素进行排序，选取每个图层中排序前K个像素；如果图层前K个像素的像素值之和大于第一阈值，对图层进行图像二值分割；图层进行图像二值分割后的连通区域为第一区域。
[0006]可选地，对图层进行图像二值分割后，还包括：对图层进行图像开运算。
[0007]可选地，在利用图像阈值分割方法提取针道起点所在的第一区域之前，还包括：遍历医学影像的图层，对每个图层进行区域生长、孔洞填充及形态学膨胀；设置第二阈值，去除图层大于第二阈值的像素。
[0008]可选地，在搜索针道所在的初步线段之前，还包括：对医学影像的每个图层进行Top
‑
Hat变换。
[0009]可选地，搜索针道所在的初步线段的步骤，包括：设置搜索转角范围为α，搜索步长为
△
；根据
△
，搜索半径上像素值之和最大的α范围内的角度β；初步线段的起点为针道起点，长度为针道预置长度，方向为角度β。
[0010]可选地，语义提取网络为U
‑
net网络。
[0011]可选地，还包括：如果存在两个以上针道起点或针道终点，根据针道起点与终点之间线段上的像素值之和，判断针道起点与终点的对应关系。
[0012]第二方面，本专利技术提供了一种医学影像针道检测装置，包括：起点检测模块，其用于利用图像阈值分割方法提取针道起点所在的第一区域，第一区域的质心作为针道起点；初步线段模块，其用于在以针道起点为圆心、以针道预置长度为半径的区域，根据半径上像素值之和，搜索针道所在的初步线段；终点检测模块，其用于在初步线段终点邻域确定第二
区域，将第二区域送入语义提取网络提取针道终点区域，对针道终点区域的像素进行加权平均，获得针道终点。
[0013]本专利技术的有益效果如下：
[0014]本专利技术提供的技术方案可以包括以下有益效果：提出了一种医学影像针道检测方法及装置，采用图像处理的时域处理方法结合深度学习神经网络的技术方案，自动检测医学影像中的针道，提高了针道检测的效率。
[0015]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一种实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1为本专利技术第一实施例一种医学影像针道检测方法流程示意图；
[0018]图2为本专利技术第一实施例一种医学影像针道检测方法针道起点检测流程示意图；
[0019]图3为本专利技术第一实施例一种医学影像针道检测方法针道检测预处理流程示意图；
[0020]图4为本专利技术第二实施例一种医学影像针道检测装置结构示意图。
具体实施方式
[0021]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0022]第一实施例：
[0023]图1为本专利技术第一实施例一种医学影像针道检测方法流程示意图，如图1所示，该方法包括步骤S1、步骤S2、步骤S3及步骤S4。
[0024]步骤S1：检测针道起点。具体地，利用图像阈值分割方法提取针道起点所在的第一区域，第一区域的质心作为针道起点。
[0025]需要进行说明的是，在医学影像中针道的起点位于患者体外，针道起点可以通过图像阈值分割的方式提取。示例性地，医学影像如CT、MRI，通过若干二维图层合成三维模型，同样，三维模型可以通过不同方向的剖面形成二维图层。根据工程实践，针道起点所在的第一区域主要集中一个图层上。因此，为了降低针道起点所在的第一区域的分割难度，在二维图层上进行阈值分割，以提取针道起点所在的第一区域，并以第一区域的质心作为针道起点。
[0026]图2为本专利技术第一实施例一种医学影像针道检测方法针道起点检测流程示意图。
[0027]在一个可选的实施例中，参考图2，利用图像阈值分割方法提取针道起点所在的第一区域的步骤为步骤S11、步骤S12和步骤S13。
[0028]步骤S11：设置第一阈值。
[0029]步骤S12：对每个图层的像素进行排序。具体地，遍历医学影像的图层，根据像素值对每个图层的像素进行排序，选取排序中的前K个像素。
[0030]需要进行说明的是，医学影像不同图层的对比度有差异，因此没有对所有层图像选取一个统一的阈值，而是对每个图层选取像素值最大或最小前K个像素与第一阈值进行对比。
[0031]步骤S13：根据排序结果对图层进行图像二值分割。具体地，如果图层前K个像素的像素值之和大于第一阈值，对图层进行图像二值分割；图层进行图像二值分割后的连通区域为第一区域。
[0032]在一个可选的实施例中，图层进行图像二值分割后的还包括：对图层进行图像开运算。需要进行说明的是，对图层进行开运算，可以去除掉图层中存在的孤立干扰点和毛刺。
[0033]图3为本专利技术第一实施例一种医学影像针道检测方法针道检测预处理流程示意图。
[0034]在一个可选的实施例中，参考图3，在利用图像阈值分割方法提取针道起点所在的第一区域之前，还包括针道检测预处理，针道检测预处理分为步骤S101及S102两个步骤。
[0035]需要进行说明的是，针道检测预处理是为了去除医学影像中与针道无关的元素，例如人体组织、床板等元素。
[0036]步骤S101：对每个图层进行预处理。具体地，遍历医学影像的图层，对每个图层本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种医学影像针道检测方法，其特征在于，包括：利用图像阈值分割方法提取针道起点所在的第一区域，所述第一区域的质心作为针道起点；在以所述针道起点为圆心、以所述针道预置长度为半径的区域，根据所述半径上像素值之和，搜索所述针道所在的初步线段；在所述初步线段终点邻域确定第二区域，将所述第二区域送入语义提取网络提取针道终点区域，对所述针道终点区域的像素进行加权平均，获得所述针道终点。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用图像阈值分割方法提取针道起点所在的第一区域的步骤，包括：设置第一阈值；遍历所述医学影像的图层，根据像素值对每个所述图层的像素进行排序，选取每个所述图层中排序前K个像素；如果所述图层前K个像素的像素值之和大于第一阈值，对所述图层进行图像二值分割；所述图层进行图像二值分割后的连通区域为第一区域。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对所述图层进行图像二值分割后，还包括：对所述图层进行图像开运算。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述利用图像阈值分割方法提取针道起点所在的第一区域之前，还包括：遍历所述医学影像的图层，对所述每个图层进行区域生长、孔洞填充及形态学膨胀；设置第二阈值，去除所述图层像素值大于第二阈值的像素。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在搜索所述针道所在的初步线段...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘博，肖卓，许浩，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：