[发明专利]椎骨和椎间盘的定位方法和装置

权利要求书

1.一种椎骨和椎间盘的定位方法，该方法包括：

在定位像中确定椎骨和椎间盘的粗定位区域；

根据粗定位区域生成椎骨边缘图像；

在椎骨边缘图像上确定所述椎间盘的水平位置；

根据所述椎骨边缘图像上所述椎间盘的水平位置，确定所述椎骨的上下边缘定位线和所述椎间盘的定位线。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在定位像中确定椎骨和椎间盘的粗定位区域包括：

将定位像中相同X坐标处的像素的灰度值累加，并将累加的和作为X坐标上的投影值；

将定位像中一确定X轴范围内投影值之和最大的区域作为粗定位区域。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述生成椎骨边缘图像包括：

根据所述粗定位区域中像素的灰度值，来确定所述椎骨边缘图像中的每一个像素的灰度值；

根据所确定的像素的灰度值生成椎骨边缘图像。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，对于椎骨边缘图像中的每个像素，采用下式计算其灰度值：

g(x，y)＝f(x+1，y+1)+2f(x，y+1)+f(x-1，y+1)-(f(x+1，y-1)+2f(x，y-1)+f(x-1，y-1))，

其中，f(x，y)表示粗定位区域中像素(x，y)的灰度值，g(x，y)表示椎骨边缘图像中像素(x，y)的灰度值。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述椎间盘的水平位置包括：

将椎骨边缘图像上相同Y坐标处的像素的灰度值累加，并将累加的和作为Y坐标上的投影值；

对于每一行Y坐标相同的像素，如果在Y轴上该Y坐标周围一确定区域内有投影值大于一阈值，则将该行Y坐标相同的像素作为骨区域点；

将Y坐标连续的骨区域点构成的区域作为骨区域；

将所述骨区域在Y轴上的中线位置作为相应椎间盘的水平位置。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述椎骨的上下边缘定位线包括：

对于一椎骨，选取一组倾角；

对应每一个倾角，获取一组平行直线，该组平行直线的截距小于上一相邻椎间盘的水平位置，并大于下一相邻椎间盘的水平位置；

在一组平行直线中，将像素的灰度值之和小于一阈值的直线作为候选定位线，将候选定位线中截距最大的直线作为初始候选定位线，将候选定位线中截距最小的直线作为末端候选定位线；

计算各组中初始候选定位线和末端候选定位线之间的距离，将距离为极大值时的初始候选定位线作为当前椎骨的上边缘定位线，将距离为极大值时的末端候选定位线作为当前椎骨的下边缘定位线。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述椎间盘的定位线包括：

计算当前椎间盘上一相邻椎骨下边缘定位线的截距与当前椎间盘下一相邻椎骨上边缘定位线的截距之和，将截距之和的1/2作为当前椎间盘的定位线的截距；

计算当前椎间盘上一相邻椎骨下边缘定位线的倾角与当前椎间盘下一相邻椎骨上边缘定位线的倾角之和，将倾角之和的1/2作为当前椎间盘的定位线的倾角。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：去除椎骨边缘图像中的噪点。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述去除椎骨边缘图像中的噪点包括：

搜索椎骨边缘图像中的直线；

对于搜索出的每一条直线，执行如下操作：提取该直线上的候选骨点；在候选骨点中确定骨点与非骨点；将非骨点在椎骨边缘图像中的像素的灰度值置为0。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述提取直线上的候选骨点包括：沿直线方向依次选取每一个像素，若每两个相邻像素中任一像素的灰度值大于椎骨边缘图像的平均灰度值的一比例，则将这两个相邻像素中第一个像素所在的点视为候选骨点。