[发明专利]一种从胸部CT图像中自动提取气管树的方法

权利要求书

1.一种从胸部CT图像中自动提取气管树的方法，其特征在于，包括：

101、针对胸部CT图像，基于3D区域生长分割方式获取气管树的主气管和主支气管；

102、基于所述3D区域生长分割方式、获取的所述主气管的中间信息和获取的所述主支气管的中间信息，建立用于提取第二类气管分支的自适应阈值3D区域生长模型和自适应阈值泄漏模型；

103、根据所述自适应阈值3D区域生长模型和所述自适应阈值泄漏模型，提取所述胸部CT图像的第二类气管分支；

104、根据提取的所述第二类气管分支的中间信息，调整所述自适应阈值3D区域生长模型和所述自适应阈值泄露模型的参数；

105、根据调整的所述自适应阈值3D区域生长模型和所述自适应阈值泄漏模型，提取所述胸部CT图像的第三类气管分支；

106、根据所述主气管、主支气管、第二类气管分支和第三类气管分支组成气管树的拓扑结构，提取所述气管树的末梢气管分支，获得所述胸部CT图像的气管树；

其中，所述102包括：建立所述自适应阈值3D区域生长模型，具体包括：

1021：获取初始分割种子点集合；

1022：获取灰度阈值；

1023：根据所述灰度阈值确定气管隶属度规则，包括：

(1)第一隶属规则：种子点w的灰度值I_w不大于第三灰度阈值T；

(2)第二隶属规则：所述种子点w的灰度值I_w不大于第四灰度阈值，所述第四灰度阈值为产生所述种子点w的种子点v的灰度值T_v；

(3)第三隶属规则：所述种子点w的6邻域像素点中被标记为气管的像素点不少于4个，即：其中L表示分割标记，表示所述种子点w的6邻域像素点的集合；

(4)第四隶属规则：所述种子点w与种子点w的6邻域像素点灰度值和的平均值不大于所述第三灰度阈值T，且所述种子点w的6邻域像素点中，灰度值不大于所述第三灰度阈值T的所述像素点不少于4个，即：

1024：获取生长规则：在第i次迭代中，取出分割队列第一个种子点将所述符合所述气管隶属度规则且未标记的所述的26邻域像素点w₁,w₂,...,w_m标记为气管，并将所述26邻域像素点w₁,w₂,...,w_m作为新种子点加入所述分割队列；继续处理所述分割队列中余下的种子点直到都被生长完毕，进入第i+1次迭代；重复执行此步骤直至满足终止规则；

所述102还包括：建立所述自适应阈值泄漏模型，具体包括：

1025：泄漏检测方法：记录所述1024中3D区域生长分割过程中每次迭代所分割的新种子点数C₁,C₂,...,C_N，若迭代分割时不发生泄漏，则以此次迭代分割的自适应泄漏阈值计算泄漏判定方法所需要的自适应泄漏阈值；

分割泄漏现象包括：急剧泄漏、渐进泄漏和末端泄漏；

所述自适应泄漏阈值包括：

(1)针对所述急剧泄漏现象设置的第一泄漏阈值E₁：所述第一泄漏阈值设定为第M-R到第M次迭代过程中，相邻次迭代产生新种子点数差的最大值，即：

(2)针对所述渐进泄漏现象设置的第二泄漏阈值E₂：所述第二泄漏阈值设定为第M-R到第M次迭代过程中，产生新种子点数的最大值，即：

(3)针对所述末端泄漏设置的第三泄漏阈值E₃和第四泄漏阈值E₄：第N次迭代生长的E₃和E₄分别设定为：和

所述Iter₁为第一迭代阈值，所述Iter₁＝R/2，其中R为自适应尺度，R＝(x_max-x_min+y_max-y_min)/2，所述x_min，y_min，x_max，y_max，为所述主气管标记分裂层的上一层在长、宽二维方向的最大与最小坐标；

所述Iter₂为第二迭代阈值，所述Iter₂＝R/4；

1026：确定泄漏判定规则，若当前区域的所述3D区域生长分割已经完成第N次迭代，且上一次泄漏现象发生在第M次迭代，则所述泄漏规则为：