[发明专利]MRI图像的颈椎椎体轴线及相关组织的定位方法与装置

权利要求书

1.一种颈椎椎体轴线的定位方法，其特征在于包括：

气管线定位步骤，利用磁共振图像中被测者的躯体与成像背景的过渡特性，检测磁共振图像的体表边界，根据所述体表边界检测气管线；

椎体轴线定位步骤，根据气管线与颈椎椎体轴线的位置特性，按预设平移条件对气管线的坐标进行平移得到颈椎椎体轴线的坐标，从而定位到椎体轴线。

2.如权利要求1所述的颈椎椎体轴线的定位方法，其特征在于，在所述气管线定位步骤中，

所述检测磁共振图像的体表边界包括：

一阶计算子步骤，根据体表边界的走向特性，计算与体表边界方向垂直的方向的一阶导数，根据计算结果得到所述一阶导数的极大值点集合和极小值点集合，所述极大值点集合用于检测第一侧体表边界，极小值点集合用于检测第二侧体表边界；

第一筛选子步骤，按第一预设条件对所述极大值点集合和极小值点集合进行筛选，得到第一侧体表边界和第二侧体表边界；

所述根据所述体表边界检测气管线包括：

估算子步骤，根据第一侧体表边界和第二侧体表边界的距离估算滤波尺度；

二阶计算子步骤，根据气管在磁共振图像中的灰度特性，根据所述滤波尺度对所述磁共振图像计算二阶导数，根据计算结果得到所述二阶导数的极值点集合，按第二预设条件筛选所述极值点集合，得到气管线。

3.如权利要求1或2所述的颈椎椎体轴线的定位方法，其特征在于，所述预设平移条件包括：气管线最上端的像素点坐标的平移位移为第一平移参数，气管线最下端的像素点坐标的平移位移为第二平移参数，第一平移参数和第二平移参数为与第一侧体表边界和第二侧体表边界之间的距离有关的经验值，且第一平移参数小于第二平移参数，处于气管线最上端和最下端之间的像素点坐标的平移位移通过对所述第一平移参数和第二平移参数通过插值得到。

4.一种颈椎椎体轴线的定位装置，其特征在于包括：

气管线定位单元，用于利用磁共振图像中被测者的躯体与成像背景的过渡特性，检测磁共振图像的体表边界，根据所述体表边界检测气管线；

椎体轴线定位单元，用于根据气管线与颈椎椎体轴线的位置特性，按预设平移条件对气管线的坐标进行平移得到颈椎椎体轴线的坐标，从而定位到椎体轴线。

5.一种颈椎椎体定位方法，其特征在于包括：

如权利要求1-3任一项所述的颈椎椎体轴线的定位方法；

种子点选取步骤，根据所述椎体轴线的灰度变化梯度得到椎体的可能边界点，按第三预设条件筛选所述可能边界点，将筛选后的边界点的坐标沿椎体轴线的方向移动，得到的新坐标所对应的点即为椎体内部的种子点；

椎体获取步骤，基于椎体内部的种子点，采用区域生长法并结合椎体的形状与面积信息得到初步的椎体区域。

6.如权利要求5所述的颈椎椎体定位方法，其特征在于，所述采用区域生长法并结合椎体的形状与面积信息得到初步的椎体区域包括：

初始计算子步骤，初始化生长阈值，基于初始化的生长阈值进行区域生长，将生长后的区域进行区域填充，计算填充后区域的面积周长比，根据填充后的区域面积估算出期望的面积周长比，得到填充后区域的面积周长比和期望的面积周长比的差异；

循环计算子步骤，改变生长阈值，并按改变后的生长阈值重新进行区域生长，且将生长后的区域进行区域填充，得到新的填充后区域的面积周长比、新的估算出的期望的面积周长比、以及二者的差异，以此循环直至所述差异为最小、且填充后区域的面积小于预设生长目标最大面积、且填充后区域的面积大于预设生长目标最小面积；

生长子步骤，将最小差异对应的生长阈值视为最佳生长阈值，根据该生长阈值并基于椎体内部种子点进行生长，得到初步的椎体区域；

所述椎体定位步骤还包括：优化子步骤，在得到初步的椎体区域后，根据每个种子点经区域生长后的区域信息，得到最佳的椎体区域；其中，所述区域信息包括相邻种子点生长后区域的位置信息、相邻种子点生长后区域的面积差异。

7.一种颈椎椎体定位装置，其特征在于包括：

如权利要求4所述的颈椎椎体轴线的定位装置；

种子点选取单元，用于根据所述椎体轴线的灰度变化梯度得到椎体的可能边界点，按第三预设条件筛选所述可能边界点，将筛选后的边界点的坐标沿椎体轴线的方向移动，得到的新坐标所对应的点即为椎体内部的种子点；

椎体定位单元，用于基于椎体内部的种子点，采用区域生长法得到最可能的椎体区域。