[发明专利]一种X光胸片肺部分割方法和装置

摘要

本发明公开了一种X光胸片肺部分割方法，以对X光胸片上的肺部进行精确分割。该方法包括S101，通过水平垂直投影，获取分别包围X光胸片中左右肺部图像的两个矩形区域；S102，在两个矩形区域内初始化肺部以获得肺部的初始形状；S103，根据加权灰度局部纹理模型，寻找肺部图像中各个特征点的最佳匹配点；S104，通过调整姿态参数和形状参数b，使得肺部当前形状IXc最大限度地接近IX+dIX；重复S103和S104，直至所获肺部形状与紧邻本次调整前一次调整所获肺部形状相比，两者的改变量小于预定阈值。本发明能够获得较好的初始化肺部形状，在后续的调整过程中不会造成过分割现象，在主动形状模型的约束下能够对X光胸片上的肺部区域进行准确分割。

主权项

一种X光胸片肺部分割方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：S101，通过水平垂直投影，获取分别包围X光胸片中左肺部图像和右肺部图像的两个矩形区域；S102，在所述两个矩形区域内初始化肺部以获得肺部的初始形状；S103，根据加权灰度局部纹理模型，寻找肺部图像中各个特征点(xi，yi)的最佳匹配点(x’i，y’i)，记dIx＝(d x1，d y1，d x2，d y2，…，d xi，d yi，…，d xn，d yn)T，所述d xi＝x’i－xi，所述d yi＝y’i－yi，所述i＝1，2，…，n，所述肺部图像包括调整阶段的肺部形状和所述肺部的初始形状；S104，通过调整姿态参数和形状参数b，使得肺部当前形状Ixc最大限度地接近Ix+dIx，所述形状参数b的调整结果为调整后的值b+db受主动形状模型提供的形状参数的约束，所述Ix是与主动形状模型空间中肺部形状X对应的图像空间中实际形状；将所述经过调整姿态参数和形状参数b后的肺部形状作为步骤S103的执行对象，重复步骤S103和步骤S104，直至所获肺部形状与紧邻本次调整前一次调整所获肺部形状相比，两者的改变量小于预定阈值；所述通过水平垂直投影，获取分别包围X光胸片中左肺部图像和右肺部图像的两个矩形区域包括：对图像I(x,y)上1/3部分进行水平投影找脊柱左右边界，即对于水平投影h(x)，x在[0，w]内取值，y在[0，h/3]内取值，在投影曲线中找到两个对应点坐标即为脊柱左右边界，其中脊柱左边界也为右肺右边界、脊柱右边界也为左肺右边界；对于水平投影h(x)，x在[0，w]内取值，y在[0，h]内取值，在投影曲线中找到两个对应点坐标即为右肺左边界和左肺右边界；对于右肺，限定范围为右肺左边界和右边界进行垂直投影，即对于垂直投影v(y)，x在[xl，xr]内取值，y在[0，h]内取值，在投影曲线中找到两个对应点坐标即为右肺顶部边界和底部边界，所述xl为右肺左边界的x坐标，所述xr为右肺右边界的x坐标；限定范围为肺顶部边界和底部边界，再次进行水平投影，即对于水平投影h(x)，x在[0，w]内取值，y在[yt，yb]内取值，在投影曲线中找到两个对应点坐标即为右肺左边界和左肺右边界，所述yt为肺顶部边界的y坐标，所述yb为肺底部边界的y坐标；限制范围为右肺左右边界内一个窗口再次垂直投影，即对于垂直投影v(y)，x在内取值，y在[0，h]内取值，在曲线中找到对应点坐标即为右肺顶部边界；所述根据加权灰度局部纹理模型，寻找肺部图像中各个标记点(xi，yi)的最佳匹配点(x’i，y’i)包括：根据加权灰度局部纹理模型，获取使得代价函数f(gi)取最小值的标记点作为标记点(xi，yi)的最佳匹配点(x’i，y’i)，所述所述λ1∈[0.7，1.3]，所述λ1∈[5，10]，所述l(i)＝g(xi,yi)，所述g(xi,yi)为对肺部图像进行－45°角线性滤波后的肺部图像在标记点处的灰度值，只取左肺横隔膜部分，所述所述i＝21，…，29，所述gi为加权灰度局部纹理模型提供的训练样本第i个边界点(xi，yi)两侧沿法线方向各取k个点连同所述第i个边界点(xi，yi)共2k+1个点的灰度值构成的向量。