用于检测解剖特征的系统、方法和装置制造方法及图纸

根据本公开的实施方案的一种检测椎骨终板边沿的方法包括在处理器处接收椎骨的二进制掩码；对所述二进制掩码应用拉普拉斯滤波器以产生经处理的图像；在所述经处理的图像中识别具有超过预定阈值的锐度的边缘集；将模板可变形地配准到对应于所述边缘集中的至少一些边缘的多个点；基于至少一个预定标准来排除所述多个点中的一些点；以及通过在所述多个点的剩余子集当中进行内插来生成附加点，以产生限定所述椎骨的终板边沿的点集。定所述椎骨的终板边沿的点集。定所述椎骨的终板边沿的点集。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于检测解剖特征的系统、方法和装置
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请根据35U.S.C.
§
119(e)要求于2020年5月4日提交的美国临时专利申请63/019,822的优先权权益，该临时专利申请的全部内容以引用方式并入本文。


[0003]本专利技术技术整体涉及医学成像，并且更具体地涉及医学图像中的椎骨终板边沿或其他解剖特征的检测。

技术介绍

[0004]解剖结构的有临床意义的测量对于计划外科手术而言可能是重要的。例如，对于脊柱手术，可以使用脊柱解剖结构的测量(包括例如，可用于评估脊柱侧凸或矢状面序列的椎间盘高度测量和Cobb角)来计划脊柱手术。此外，越来越多地使用3D数据集(诸如由CT或MRI扫描生成的数据集)来完成手术计划。

技术实现思路

[0005]根据本公开的一个实施方案的一种用于识别椎骨终板边沿的系统包括：通信接口；处理器；和存储器。该存储器存储用于由处理器执行的指令，该指令在被执行时使得处理器：接收椎骨的3D图像的二进制掩码；基于确定的梯度方向变化来识别椎骨的边缘集；将边缘集中的每个边缘分类为似真边缘或不似真边缘；拒绝不似真边缘；基于似真边缘来选择多个点；并且通过在多个点中的至少一些点中的相邻点之间进行内插来生成附加点，以填充多个点中的至少一些点之间的间隙。
[0006]存储器可以存储用于由处理器执行的附加指令，该附加指令在被执行时使得处理器输出椎骨终板边沿的坐标。存储器可以存储用于由处理器执行的附加指令，该附加指令在被执行时使得处理器将模板拟合到边缘集。对边缘集中的每个边缘进行分类可以包括将模板上的多个经拟合点中的每个经拟合点的位置与模板上的至少两个相邻经拟合点进行比较。对边缘集中的每个边缘进行分类可以包括将从模板延伸超过预定距离的任何边缘分类为不似真边缘。
[0007]识别边缘集可以包括对二进制掩码应用拉普拉斯滤波器。识别边缘集可以包括识别超过预定量值的梯度方向变化。不似真边缘可以是上下方向上的长度比前后方向上的长度和侧向方向上的长度中的每一者大至少预定量的边缘。可以通过以规则间隔进行内插来生成附加点。
[0008]根据本公开的另一个实施方案的一种检测椎骨终板边沿的方法包括：在处理器处接收椎骨的二进制掩码；对二进制掩码应用拉普拉斯滤波器以产生经处理的图像；在经处理的图像中识别具有超过预定阈值的锐度的边缘集；将模板可变形地配准到对应于边缘集中的至少一些边缘的多个点；基于至少一个预定标准来排除多个点中的一些点；以及通过在多个点的剩余子集当中进行内插来生成附加点，以产生限定椎骨的终板边沿的点集。
[0009]该至少一个预定标准可以包括来自多个点中的点是否相对于多个点的子集超出预定距离。该至少一个预定标准可以包括来自多个点中的点是否限定超过预定锐度的轮廓。该至少一个预定标准可以包括该点是否比相邻点更靠近拟合到模板的平面。边缘集中的至少一些边缘中的每个边缘可以满足边缘标准。该边缘标准可以对应于边缘在上下方向上的尺寸相对于边缘在前后方向上的尺寸和边缘在侧向方向上的尺寸中的每一者的关系。
[0010]根据本公开的另一个实施方案的一种图像处理装置包括：通信接口；处理器；和存储器。该存储器存储用于由处理器执行的指令，该指令在被执行时使得处理器：对椎骨的二进制掩码应用拉普拉斯滤波器以产生经处理的图像，该二进制掩码是经由通信接口接收到的；使用经处理的图像来识别似真边缘集；将模板配准到多个点，该多个点中的每个点位于似真边缘集中的至少一个似真边缘上；对该多个点中的每个点应用预定标准以产生拒绝集和接受集，该拒绝集包括不满足预定标准的点，该接受集包括满足预定标准的点；并且通过在接受集中的至少两个点之间进行内插来生成至少一个新点。
[0011]存储器可以存储用于由处理器执行的附加指令，该附加指令在被执行时进一步使得处理器至少基于接受集来确定椎骨的终板边沿的坐标。在一些实施方案中，处理器不结合指令中的任何指令使用机器学习算法。指令中的每个指令可以由处理器自动执行。存储器可以存储用于由处理器执行的附加指令，该附加指令在被执行时进一步使得处理器将平面拟合到经配准的模板。预定标准可以基于经拟合的平面。
[0012]尽管结合椎骨终板边沿的自动检测来描述本公开的各方面，但是本公开的一些实施方案可用于自动检测除椎骨终板边沿之外的解剖结构。
[0013]本公开的一个或多个方面的细节在以下附图和描述中阐述。根据说明书和附图以及权利要求书，本公开中描述的技术的其他特征、目标和优点将是显而易见的。
[0014]短语“至少一个”、“一个或多个”以及“和/或”是在操作中具有连接性和分离性两者的开放式表述。举例来说，表述“A、B和C中的至少一个”、“A、B或C中的至少一个”、“A、B和C中的一个或多个”、“A、B或C中的一个或多个”以及“A、B和/或C”意指仅A、仅B、仅C、A和B一起、A和C一起、B和C一起，或A、B和C一起。当上述表述中的A、B和C中的每一个都指代如X、Y和Z的一个元素或如X1‑
X
n
、Y1‑
Y
m
和Z1‑
Z
o
的一类元素时，短语意指选自X、Y和Z的单个元素、选自同一类的元素(例如X1和X2)的组合以及选自两个或更多类的元素(例如Y1和Z
o
)的组合。
[0015]术语“一(a/an)”实体指所述实体中的一个或多个。如此，术语“一(a/an)”、“一个或多个”和“至少一个”在本文中可以可互换地使用。还应当注意，术语“包括”、“包含”和“具有”可以可互换地使用。
[0016]前述内容是本公开的简化概述以提供对本公开的一些方面的理解。本
技术实现思路
既不是对本公开和其各个方面、实施方案和配置的广泛性概述也不是详尽性概述。其既不旨在识别本公开的关键或重要要素，也不旨在描绘本公开的范围，而是以简化形式呈现本公开的所选概念，作为对下文呈现的更详细描述的介绍。如应了解，本公开的其它方面、实施方案和配置可能单独或以组合方式利用上文所阐述或下文所详细描述的特征中的一个或多个。
[0017]在考虑下文提供的实施方案描述之后，本专利技术的许多额外特征和优点对于本领域技术人员将变得显而易见。
附图说明
[0018]附图并入并形成本说明书的一部分以示出本公开的几个示例。这些附图连同描述一起解释本公开的原理。附图简单地示出如何进行和使用本公开的优选和替代性示例，且不应解释为仅将本公开限制于所示出和所描述的示例。另外的特征和优点将根据以下对本公开的各个方面、实施方案和配置的更详细描述变得显而易见，如通过以下所参考的图式所示出。
[0019]图1为根据本公开的至少一个实施方案的系统的框图；
[0020]图2为根据本公开的至少一个实施方案的方法的流程图；
[0021]图3为根据本公开的至少一个实施方案的方法的另一个流程图；
[0022]图4为根据本公开的至少一个实施方案的方法的另一个流程图；
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于识别椎骨终板边沿的系统，所述系统包括：通信接口；至少一个处理器；和存储器，所述存储器存储用于由所述至少一个处理器执行的指令，所述指令在被执行时使得所述至少一个处理器：接收椎骨的3D图像的二进制掩码；基于确定的梯度方向变化来识别所述椎骨的边缘集；将所述边缘集中的每个边缘分类为似真边缘或不似真边缘；以及拒绝所述不似真边缘。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述存储器存储用于由所述至少一个处理器执行的附加指令，所述附加指令在被执行时使得所述至少一个处理器：基于所述似真边缘来选择多个点；以及通过在所述多个点中的至少一些点中的相邻点之间进行内插来生成附加点，以填充所述多个点中的所述至少一些点之间的间隙。3.根据权利要求1所述的系统，其中所述存储器存储用于由所述至少一个处理器执行的附加指令，所述附加指令在被执行时使得所述至少一个处理器输出椎骨终板边沿的坐标。4.根据权利要求1所述的系统，其中所述存储器存储用于由所述至少一个处理器执行的附加指令，所述附加指令在被执行时使得所述至少一个处理器将模板拟合到所述边缘集。5.根据权利要求4所述的系统，其中对所述边缘集中的每个边缘进行分类包括将所述模板上的多个经拟合点中的每个经拟合点的位置与所述模板上的至少两个相邻经拟合点进行比较。6.根据权利要求5所述的系统，其中对所述边缘集中的每个边缘进行分类包括将从所述模板延伸超过预定距离的任何边缘分类为不似真边缘。7.根据权利要求1所述的系统，其中识别所述边缘集包括对所述二进制掩码应用拉普拉斯滤波器。8.根据权利要求1所述的系统，其中识别所述边缘集包括识别超过预定量值的梯度方向变化。9.根据权利要求1所述的系统，其中所述不似真边缘是上下方向上的长度比前后方向上的长度和侧向方向上的长度中的每一者大至少预定量的边缘。10.根据权利要求1所述的系统，其中所述附加点通过以规则间隔进行内插来生成。11.一种检测椎骨终板边沿的方法，所述方法包括：在处理器处接收椎骨的二进制掩码；对所述二进制掩码应用拉普拉斯滤波器以产生经处理的图像；在所述经处理的图像中识别具有超过预定阈值的锐度的边缘集；将模板可变形地配准到对应于所述边缘集中的至少一些边缘的多个点；基于至少一个预定标准来排除所述多个点中的一些点；以及通过在所述多...

【专利技术属性】
技术研发人员：V，
申请(专利权)人：美敦力导航股份有限公司，
类型：发明
国别省市：