序列CT图中肾上腺自动定位分割方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105809696A(43)申请公布日2016.07.27(21)申请号201610141040.7(22)申请日2016.03.11(71)申请人中国矿业大学（北京）地址100083北京市海淀区学院路丁11号中国矿业大学(72)发明人张国英李志伟刘旭红孟航(74)专利代理机构北京凯特来知识产权代理有限公司11260代理人郑立明郑哲(51)Int.Cl.G06T7/00(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图5页(54)发明名称序列CT图中肾上腺自动定位分割方法(57)摘要本发明公开了一种序列CT图中肾上腺自动定位分割方法，包括：基于腹主动脉的形状特性，从CT图中定位出腹主动脉；基于腹主动脉与肾脏的位置关系，从CT图中定位出肾脏；基于腹主动脉、肾脏及肾上腺的位置关系，从CT图中定位出肾上腺；采用区域生长分割法对肾上腺进行分割，获得肾上腺的轮廓。本发明实施例公开的方法，可以在人工不干预的前提下，自动定位分割出序列CT图中的肾上腺。CN105809696ACN105809696A权利要求书1/2页1.一种序列CT图中肾上腺自动定位分割方法，其特征在于，包括：基于腹主动脉的形状特性，从CT图中定位出腹主动脉；基于腹主动脉与肾脏的位置关系，从CT图中定位出肾脏；基于腹主动脉、肾脏及肾上腺的位置关系，从CT图中定位出肾上腺；采用区域生长分割法对肾上腺进行分割，获得肾上腺的轮廓。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于腹主动脉的形状特性，从读取的CT图中定位出腹主动脉包括：将序列CT图视为一个二元函数f(x,y,n)，其中(x,y)表示空间坐标，n表示当前CT图在序列中的序号，f(x,y,n)表示第n幅CT图中坐标为(x,y)处的CT值；采用预设的腹主动脉CT值范围对第n幅CT图进行阈值化，转变为二值图像，再利用Canny边缘检测方法提取边缘；利用随机Hough变换圆检测方法在提取边缘后的图像中进行圆形检测；随机Hough变换圆检测方法所采用的圆的一般方程为：式中：为第n幅CT图腹主动脉的质心点，Rn为半径；若检测到圆形轮廓，则确定该圆形为腹主动脉，并计算其面积若未检测到圆形，则读取第n+1幅CT图并重复上述步骤。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于腹主动脉与肾脏的位置关系，从CT图中定位出肾脏包括：当第n幅CT图中定位出腹主动脉时，则以腹主动脉轮廓的质心点为左上顶点，构造长宽为WRn和SRn含有肾脏的矩形区域；所述W与S为自然数；采用预设的肾脏CT值范围对第n幅CT图中含有肾脏的矩形区域进行阈值化，转变为二值图像，再利用Canny边缘检测方法提取边缘；从提取边缘后的图像中的含有肾脏的矩形区域中查找与四周没有交叉的且面积大于的闭合轮廓，若查找到符合条件的闭合轮廓，则该轮廓为肾脏，并计算该轮廓的质心点与轮廓面积，分别记为与若未查找到符合条件的闭合轮廓，则读取第n+1幅CT图并重复上述步骤。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于腹主动脉、肾脏及肾上腺的位置关系，从CT图中定位出肾上腺包括：以肾脏轮廓的质心点为右下顶点构造长宽为SRn和含有肾上腺的矩形区域，腹主动脉轮廓的质心点为该含有肾上腺的矩形区域左边上一点；采用预设的肾上腺CT值范围对第n幅CT图中含有肾上腺的矩形区域进行阈值化，转变为二值图像，再利用Canny边缘检测方法提取边缘；从提取边缘后的图像中的含有肾上腺的矩形区域中查找与四周没有交叉的且面积大于的闭合轮廓，若查找到多个符合条件的闭合轮廓，则分别计算每一闭合轮廓的质心2CN105809696A权利要求书2/2页点，并选取质心点离腹主动脉轮廓质心点距离最大的轮廓为肾上腺，肾上腺轮廓的质心点记为并计算肾上腺轮廓的面积，记为若未查找到符合条件的闭合轮廓，则读取第n+1幅CT图并重复上述步骤。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述采用区域生长分割法对肾上腺进行分割，获得肾上腺的轮廓包括：当定位到第n幅CT图中的肾上腺轮廓后，将肾上腺轮廓的质心点作为种子点，用区域生长法得到第n幅CT图中肾上腺新的轮廓，并计算新的轮廓的质心点与面积，记为与以新的轮廓的质心点作为种子点，在第n+1幅CT图中用区域生长法分割肾上腺轮廓，并计算质心点与轮廓面积，分别记为与并判断轮廓面积是否满足：若是，则表示肾上腺分割成功；再以第n+1幅CT图中肾上腺轮廓的质心点作为种子点，在第n+2幅CT图中用区域生长法分割肾上腺轮廓，如此一直迭代计算，直至最后一幅CT图。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，该方法还包括：若则表示肾上腺和周边组织发生粘连，对于第n+1幅CT图，利用水平集的形状引导测量主动轮廓分割方法再次对第n+1幅CT图进行分割，