[发明专利]一种基于CT图像的三维肝脏包围盒的自动提取方法

权利要求书

1.一种基于CT图像的三维肝脏包围盒的自动提取方法，其特征在于包括以下步骤：

1)对N例不同身高体重人体的腹部CT肝脏分割数据进行体积测量，求取平均肝脏体积V_a，并从这些CT数据中选出和V_a最接近的三维CT切片和肝脏掩膜；

2)对选出的三维CT切片和肝脏掩膜数据沿冠状面垂直方向插值；

3)根据插值之后的肝脏掩膜数据，确定其对应的CT切片的肝脏区域矩形框L_r；对插值之后的每张CT切片都完成肝脏区域矩形框的确定，然后确定三维CT切片的肝脏包围盒L_b，把已经确定肝脏矩形区域的CT图像作为标准CT图像I_m；

4)对确定肝脏包围盒的CT图像I_m和未确定肝脏包围盒的CT图像I_f进行粗配准；

5)改变粗配准中优化器的步长s和迭代次数t，输出变换矩阵T；

6)设置I_m肝脏区域矩形框内像素点的灰度值为1，其余像素点的灰度值为0，得到新的矩阵I_n，对新的矩阵I_n依据变换矩阵T进行几何变换，得到变换后的矩阵T′；

7)把变换后的矩阵T′放在二维坐标系中，左上角为坐标原点，找出矩阵T′中灰度值为1的所有点的坐标(X，Y)；确定X，Y的最小值和最大值，根据X，Y最大值和最小值确定四个坐标点；

8)根据四个坐标点确定一个矩形边界，该矩形边界作为I_f的肝脏区域矩形。

2.按权利要求1所述的基于CT图像的三维肝脏包围盒的自动提取方法，其特征在于：步骤1)是读取每个人的三维肝脏分割数据，找出肝脏轮廓像素点的三维坐标，计算每个人的肝脏体积V_a，并从这些CT数据中找出和V_a最接近的三维CT切片和肝脏掩膜，具体为：

101)将三维肝脏分割数据读到内存中；

102)获取三维点云中每个轮廓点的位置坐标(P_x，P_y，P_z)；

103)通过MATLAB中的MESH函数计算每个人肝脏的体积；

104)求取一个平均体积V_a；

105)从CT数据中找出和V_a最接近的三维CT切片和肝脏分割图像。

3.按权利要求1所述的基于CT图像的三维肝脏包围盒的自动提取方法，其特征在于：步骤3)的具体方法为：

301)将插值之后的三维CT数据和肝脏掩膜读取到内存中；

302)确定每张切片肝脏的边界坐标，并得到坐标中的x和y最大值和最小值，根据x和y最大值和最小值确定其对应CT切片的肝脏区域矩形框L_r；

303)对插值后的切片都执行步骤302)，确定三维CT切片的肝脏包围盒L_b，将这些图像作为标准CT图像I_m。

4.按权利要求1所述的基于CT图像的三维肝脏包围盒的自动提取方法，其特征在于：步骤7)的具体方法为：

701)读取变换后的矩阵T′放入二维坐标系中，左上角为坐标原点；

702)找出变换后的矩阵T′中所有灰度值为1的点的坐标(x，y)；

703)确定坐标x的最小值x_min，最大值x_max和坐标y的最小值y_min，最大值y_max；

704)确定四个坐标点(x_min，y_min)，(x_min，y_max))，(x_max，y_max)，(x_max，y_min)。

5.按权利要求1所述的基于CT图像的三维肝脏包围盒的自动提取方法，其特征在于：步骤1)中，N为150～300。