[发明专利]一种基于CT切片多步骤分级生长的气管分割方法及装置

说明书

本发明公开了一种基于CT切片的分级生长的多步骤肺部气管与支气管分割方法及装置，所述方法包括：通过阈值处理、重采样、KMeans算法对CT图像序列进行预处理；在主气管区域显现明显的CT图像中选定一个种子点进行区域生长，当满足停止条件时停止扩散生长，像素点逐一连接得到主气管的分割结果；根据S1得到的已分割出肺部区域的CT图像，对需要分割的肺部区域进行提取，在选定的CT图像中自动定位两个不同的支气管起始区域，并选取中心点作为种子点进行不同条件的区域生长，直到满足停止条件时停止扩散生长，同样方式连接得到支气管的分割结果，主气管与支气管分割结果进行合并，得到最终的分割结果。

技术领域

本发明涉及疾病分割技术领域，尤其是涉及一种基于CT切片多步骤分级生长的气管分割方法及装置。

背景技术

正确掌握气管的走向和分布，对于医生对病人的病情判断有着关键的作用，包括但不局限于判断肺部的疾病的形成，血管走向的判断，肺段肺叶的情况的判断，都有至关重要的作用。

目前传统的气管支气管分割是利用CT序列图像的自动分割，主要使用了区域生长办法，但是这种办法缺点较为明显，就是极其容易产生泄露。出现这种缺点的原因是气管的边缘较为模糊，气管壁的像素值与周围的像素值很接近，从而导致在区域生长时，算法会错误地进入不属于气管的肺内广大的空旷区域。这里的肺内区域与气管内同样是空气，所以计算机无法使用正常的阈值手段进行判断，是否属于气管，从而模型在肺内肆意生长，在消耗大量计算资源的同时，也造成了错误的结果。

针对现有技术中的上述问题，亟须一种针对不同的管壁区域使用的相对应的区域生长办法，从而解决在得到较为精确的分割结果的同时发生泄露的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于CT切片多步骤分级生长的气管分割方法及装置，旨在解决目前使用传统的分割方法对气管支气管进行CT序列图像自动分割时容易产生泄露的问题。

本发明提供一种基于CT切片多步骤分级生长的气管分割方法，包括：

S1.对CT图像序列进行预处理：通过阈值处理去除CT图像序列的噪音部分，通过重采样将所述CT图像序列归结为固定的尺寸，通过KMeans算法从所述CT图像序列中分割出肺部区域；

S2.分割主气管：在主气管区域显现明显的CT图像中选定一个种子点，以选择的种子点为中心向多个方向的多个像素点进行扩散生长，预设停止条件，当满足所述停止条件时则不再扩散生长，将停止扩散生长的像素点逐一连接得到主气管的分割结果；

S3.分割支气管：根据S1得到的已分割出肺部区域的CT图像，对需要分割的肺部区域进行提取，在选定的CT图像中自动定位两个不同的支气管起始区域，将所述起始区域的中心点作为种子点，将种子点向前后左右上下六个方向进行扩散生长，直到满足所述预设停止条件时停止扩散生长，将停止扩散生长的像素点逐一连接得到支气管的分割结果。

本发明提一种基于CT切片多步骤分级生长的气管分割装置，包括：

预处理模块：用于通过阈值处理去除CT图像序列的噪音部分，通过重采样将所述CT图像序列归结为固定的尺寸，通过KMeans算法从所述CT图像序列中分割出肺部区域；

主气管分割模块：用于在主气管区域显现明显的CT图像中选定一个种子点，以选择的种子点为中心向多个方向的多个像素点进行扩散生长，根据所述停止条件，阻止满足所述停止条件的像素点不再扩散生长，将停止扩散生长的像素点逐一连接得到主气管的分割结果；

支气管分割模块：用于从预处理过的CT图像中提取分割出的肺部区域，在包含有两个支气管起始位置的CT图像中自动定位两个不同的支气管起始区域，将所述起始区域的中心点作为种子点，设置种子点向前后左右上下六个方向进行扩散生长，直到满足主气管分割模块所述停止条件时停止扩散生长，将停止扩散生长的像素点逐一连接得到支气管的分割结果。