[发明专利]一种颅内脑组织的提取方法和装置

权利要求书

1.一种颅内脑组织的提取方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)输入头部CT图像，对所述头部CT图像进行预处理，得到平滑图像和皮肤掩膜，并对所述平滑图像进行二值化，得到二值化图像；

(2)根据当前腐蚀半径，对所述二值化图像进行形态学腐蚀处理，得到所述二值化图像中的N个当前连通域；

(3)根据所述皮肤掩膜中面积最小的轴切面，确定人体颈部位置，并根据所述N个当前连通域和人体颈部位置，确定初次分割结果，根据所述初次分割结果中位于脊髓起始点以上的区域确定当前最终分割结果；

(4)判断当前最终分割结果和所述皮肤掩膜的边界之间的距离与预定距离的大小，对所述当前最终分割结果进行分割泄露检测，若所述当前最终分割结果发生泄露，则增大所述当前腐蚀半径，并返回所述步骤(2)；若所述当前最终分割结果未发生泄露，则所述当前最终分割结果即为所需提取的颅内脑组织。

2.如权利要求1所述一种颅内脑组织的提取方法，其特征在于，通过阈值分割的方法，得到所述皮肤掩膜。

3.如权利要求1所述一种颅内脑组织的提取方法，其特征在于，通过双阈值相结合的方法，对所述平滑图像进行二值化。

4.如权利要求3所述一种颅内脑组织的提取方法，其特征在于，所述双阈值为先验阈值和自动阈值。

5.如权利要求4所述一种颅内脑组织的提取方法，其特征在于，通过采用基于所述平滑图像软组织灰度范围内的Ostu法、直方图门限法或最大熵法，得到所述自动阈值。

6.如权利要求1所述一种颅内脑组织的提取方法，其特征在于，得到所述图像中的N个当前的连通域的过程为：

(1)根据当前腐蚀半径，对所述二值化图像进行形态学腐蚀处理，得到所述二值化图像中的所有连通域；

(2)按照体积大小，对所述二值化图像中的所有连通域进行降序排列；

(3)选取所降序排列后连通域的前N个连通域。

7.如权利要求6所述一种颅内脑组织的提取方法，其特征在于，根据解剖学结构信息、图像的分辨率以及分割泄露检测机制，确定所述当前腐蚀半径。

8.如权利要求1所述一种颅内脑组织的提取方法，其特征在于，确定所述当前最终分割结果的过程为：

(1)以所述人体颈部位置为界限，将所述头部图像分为上、下两个部分；

(2)对所述N个当前连通域进行形态学膨胀和填充，得到处理后的N个当前连通域；

(3)在每一个所述处理后的N个当前连通域中，计算所述连通域在所述头部图像上部分的体积和在所述头部图像下部分的体积之比；

(4)将所述体积比超过m且体积最大的连通域，作为初次分割结果；

(5)根据解剖学结构信息，确定脊髓起始点，所述初次分割结果中位于所述脊髓起始点以上的区域为所述当前最终分割结果。

9.如权利要求1所述一种颅内脑组织的提取方法，其特征在于，确定所述当前最终分割结果的过程为：

(1)以所述人体颈部位置为界限，将所述头部图像分为上、下两个部分；

(2)在每一个所述N个当前连通域中，计算所述连通域在所述头部图像上部分的体积和在所述头部图像下部分的体积之比；

(3)将所述体积比超过m且体积最大的连通域，作为初次分割结果，并对所述初次分割结果进行形态学膨胀和填充，得到处理后的初次分割结果；

(4)根据解剖学结构信息，确定脊髓起始点，所述处理后的初次分割结果中位于所述脊髓起始点以上的区域为所述当前最终分割结果。

10.如权利要求8或9所述一种颅内脑组织的提取方法，其特征在于，所述脊髓起始点的位置为：在所述头像图像上部分，所述初次分割结果中的相邻轴切面面积比最小的位置。

11.如权利要求1所述一种颅内脑组织的提取方法，其特征在于，所述分割泄露检测的方法为：所述当前最终分割结果和所述皮肤掩膜的边界距离小于预定距离，则所述当前最终分割结果发生泄露。

12.一种颅内脑组织的提取装置，其特征在于，包括：

图像预处理单元，适用于输入头部CT图像，对所述头部CT图像进行预处理，得到平滑图像和皮肤掩膜，并对所述平滑图像进行二值化，得到二值化图像；

连通域获取单元，适用于根据当前腐蚀半径，对所述二值化图像进行形态学腐蚀处理，得到所述二值化图像中的N个当前的连通域；

当前最终分割结果获取单元，适用于根据所述皮肤掩膜中面积最小的轴切面，确定人体颈部位置，并根据所述N个当前连通域和人体颈部位置，确定初次分割结果，根据所述初次分割结果中位于脊髓起始点以上的区域确定当前最终分割结果；

分割泄露检测单元，适用于判断当前最终分割结果和所述皮肤掩膜的边界之间的距离与预定距离的大小，对所述当前最终分割结果进行分割泄露检测，若所述当前最终分割结果发生泄露，则增大所述当前腐蚀半径，并返回所述连通域获取单元；若所述当前最终分割结果未发生泄露，则所述当前最终分割结果即为所需提取的颅内脑组织。