[发明专利]用于在三维解剖图像中自动分割个别骨骼骨的系统及方法

权利要求书

1.一种执行图像分割以自动区分受试者的骨架或部分骨架的图像中的个别骨骼的方法，所述方法包括：

由计算装置的处理器接收受试者的三维图像；

由所述处理器将一或多个二阶导数分裂滤波器应用于所述三维图像以产生针对所述图像的骨边界被移除的分裂骨掩模；

由所述处理器通过执行一或多个形态学处理操作来确定所述分裂骨掩模的多个分裂二元组分；以及

由所述处理器使用所述分裂骨掩模的所述分裂二元组分作为种子执行区生长操作，借此产生区分所述三维图像中的个别骨的分割图。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述一或多个二阶导数分裂滤波器包括选自由以下各者组成的群组的至少一个成员：LoG(高斯-拉普拉斯算子)、HEH(具有初步高斯滤波的最高海塞特征值)及LEH(具有初步高斯滤波的最低海塞特征值)。

3.根据权利要求1所述的方法，其包括将多个二阶导数分裂滤波器应用于所述受试者的所述三维图像以产生所述分裂骨掩模，所述应用步骤包括：

对于所应用的每一二阶导数分裂滤波器，产生滤波图像并识别具有高于或低于阈值的强度的所述滤波图像的体素，借此产生识别邻近骨之间的边界区附近的体素的分裂二元掩模；

通过执行一或多个逻辑运算来组合所述分裂二元掩模，以返回所述分裂骨掩模，其中骨边界附近的体素被移除。

4.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括由所述处理器使用所述分割图识别一或多个解剖测量。

5.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：在产生所述分割图的所述步骤之后，接受来自识别所述分割图的一或多个分割区的用户的反馈以进一步细化或重新计算，且接着：

由所述处理器将一或多个二阶导数分裂滤波器应用于对应于所述一或多个用户识别的分割区的所述三维图像的部分以产生分裂骨掩模；

由所述处理器确定所述分裂骨掩模的分裂二元组分；以及

由所述处理器使用所述分裂骨掩模的所述分裂二元组分作为种子来执行区生长操作，借此产生区分所述三维图像中的个别骨的细化或重新计算的分割图。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述受试者的所述三维图像具有这样的分辨率，其使得所述三维图像的每一体素对应于每一维度中至少40微米的体积。

7.根据权利要求1所述的方法，其中使用所述三维图像的体素强度的空间二阶偏导数的一或多个旋转不变量来应用所述一或多个二阶导数分裂滤波器中的至少一者，其中所述图像是灰度图像。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述三维图像是体内图像。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述受试者是小型哺乳动物受试者。

10.根据权利要求1所述的方法，其中所述三维图像由微CT成像仪获得。

11.根据权利要求1所述的方法，其中通过执行连接组分分析及/或通过使用距离及分水岭变换识别集水盆来实施确定所述分裂骨掩模的所述多个分裂二元组分。

12.根据权利要求1所述的方法，其包括由所述处理器量化所述分裂骨掩模的每一分裂二元组分的体积以及由所述处理器消除具有不可接受的小体积的所述分裂骨掩模的一或多个分裂二元组分。