[发明专利]一种从胸部CT图像中提取胸主动脉的方法

说明书

本发明涉及医学图像处理与应用技术领域，尤其涉及一种从胸部CT图像中提取胸主动脉的方法。从胸部CT图像中提取胸主动脉的方法包括以下步骤：步骤一：运用区域生长法，基于胸部CT图像数据，获得不黏连心脏的胸主动脉壁里面的部分数据点，并标记上flag；步骤二：运用数学形态学算法，基于经过步骤一标记flag后的胸部CT图像数据，依次获得不黏连心脏的胸主动脉壁里面的剩余数据点和胸主动脉壁的数据点，并标记上flag。本发明的从胸部CT图像中提取胸主动脉的方法算法复杂度低，在i5处理器4G内存环境下运算时间短，分割效果好。

技术领域

本发明涉及医学图像处理与应用技术领域，尤其涉及一种从胸部CT图像中提取胸主动脉的方法。

背景技术

CT是一种利用X射线或者γ射线或者超声波进行CT成像的医疗设备。CT具有密度分辨率高、软组织构成的器官显影效果好、解剖关系明确等优点，因而得到了广泛的应用。其中，对胸部CT图像进行图像处理，分割出胸主动脉，能够避免医生直接观察和诊断时胸主动脉与心脏等其他肺部结构之间相互干扰，使得对心脏等其他肺部结构或胸主动脉的观察更准确有效。

现有技术中，一种分割胸主动脉的方法为区域生长法，其利用CT图像中人为选取的种子点，利用图像灰度值作为生长准则，逐步扩大区域，从而将胸主动脉分割；另一种分割胸主动脉的方法为：对胸部CT图像预处理，对预处理后的图像进行GVF Snake模型的初始轮廓设置，求解预处理后的图像的边缘图像，基于边缘图像通过扩散方程求梯度矢量流GVF作为外部能量场，建立内部能量场模型保持轮廓光滑性，利用内部能量和外部能量构造能量函数，再通过迭代求取能量的极小值，利用能量的最小值最终使轮廓到达目标边界。

采用区域生长法的不足在于：对于胸主动脉和心脏距离较小的CT图像，若阈值小，会将心脏的一部分连通胸主动脉一起分割出去，若阈值大，胸主动脉的一部分会残留在心脏上，胸主动脉无法彻底分割出去，分割效果不好。采用GVF Snake模型的不足在于：算法复杂度高，运算时间长，影响医生看病的效率。

因此，亟须一种算法复杂度低，运算时间短，分割效果好的从胸部CT图像中提取胸主动脉的方法。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的在于提供一种算法复杂度低，运算时间短，分割效果好的从胸部CT图像中提取胸主动脉的方法。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

本发明提供一种从胸部CT图像中提取胸主动脉的方法。具体地，从胸部CT图像中提取胸主动脉的方法包括以下步骤：

步骤一：运用区域生长法，基于胸部CT图像数据，获得不黏连心脏的胸主动脉壁里面的部分数据点，并标记上flag；

步骤二：运用数学形态学算法，基于经过步骤一标记flag后的胸部CT图像数据，依次获得不黏连心脏的胸主动脉壁里面的剩余数据点和胸主动脉壁的数据点，并标记上flag。

进一步地，步骤一包括以下步骤：

S11：对胸部CT图像数据遍历，根据满足像素亮度值范围的连续数据点的个数，在胸主动脉的主动脉弓上由算法自动获取种子点；

S12：基于种子点，运用区域生长法，根据像素亮度值，获得不黏连心脏的胸主动脉壁里面的部分数据点，并标记上flag。

进一步地，步骤二包括以下步骤：

S21：运用数学形态学算法，根据数据点上下前后左右六个方向上标记有flag的方向个数，获得不黏连心脏的胸主动脉壁里面的剩余数据点，并标记上flag；

S22：运用数学形态学算法，根据数据点周围标记有flag的邻域点个数和像素亮度值，获得胸主动脉壁的数据点，并标记上flag。