[发明专利]一种从胸部CT图像中提取肺叶的方法及装置

摘要

本发明公开一种从胸部CT图像中提取肺叶的方法及装置，涉及计算机技术领域。该方法包括基于3D区域生长的肺实质提取过程、基于区域特征的左右肺粘连气管剔除过程、肺血管根部剔除过程、基于拓扑细化的肺血管中心路经提取过程和基于支持向量机分类的肺叶分割算法，以获得肺叶组织。本发明能够准确的从胸部CT图像中提取出肺叶，准确的完成对每个肺叶的病情程度的定量评估，对肺部疾病的诊断和治疗更加准确和有效。

主权项

1.一种从胸部CT图像中提取肺叶的方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、接收输入的n层胸部CT图像，获取中间图像层，选取肺部区域的指定像素点为种子点，根据设定分割阈值以及初始种子点进行3D区域增长，获得不带肺血管的肺实质区域，其中，n为自然数；/nS2、在步骤S1所得的肺实质区域通过腐蚀近似粘连边界的左右肺粘连剔除方法，剔除粘连得到两个独立的肺实质；/nS3、利用先膨胀后腐蚀的操作把血管填充到步骤S2所得的肺实质中，通过最大类间方差法自动获得最优分割阈值T₀；/nS4、以步骤S3所得的最优分割阈值T₀作为分割血管的阈值，计算大于阈值的点作为血管种子点，进行3D区域增长，获得肺血管；/nS5、从血管根部断开不同肺叶的血管，使每一个肺叶中的血管成为一个独立的连通域；/nS6、根据步骤S5所得的肺血管，采用消去法来提取肺血管中心路径；/nS7、训练二分类支持向量机模型，得到二分类支持向量机分类器，通过该分类器找到不同肺叶血管之间的分界面，以此分界面作为肺叶的分界面并计算获得肺实质像素点的分类判别函数对肺实质上的每一个像素点进行判别，获得肺叶组织；/n所述步骤S3包括以下步骤：/nS31、通过选取合适的结构元素在所有胸部CT图像层上执行先膨胀后腐蚀的闭运算操作，将肺血管填充进已经分割好的肺实质中；/nS32、在CT图像中选取出靠近中间的一层，利用最大类间方差法自动获得最优分割阈值T₀；/n所述步骤S6包括以下步骤：/nS61、扫描肺血管像素点，判断其是否为边界点，若该像素点6邻域或26邻域存在背景区像素则为边界点，执行步骤S62，否则标记已经扫描过，跳过继续执行步骤S61；/nS62、判断边界点的欧拉特性，若欧拉特性不变则执行步骤S63，否则跳过继续执行步骤S61；/nS63、判断边界点是否为简单点，若该点对原三维空间拓扑结构无影响则为简单点，同时将该点删除，执行步骤S64；否则执行步骤S61；/nS64、判断血管像素是否还有其他简单点，若无，中心路径提取结束，否则执行步骤S61。/n