[发明专利]肋骨图像重建系统及方法、终端及可读存储介质

权利要求书

1.一种肋骨图像重建系统，其特征在于，所述系统包括：

连通区域获取模块：用于利用脊柱和肋骨的位置关系，提取标准的CT图像脊柱上的种子点，通过区域增长获取脊柱及肋骨连通区域；

肋骨中心点获取模块：用于在最优矢状面上提取肋骨初始中心点，并利用追踪分割算法提取所有肋骨中心点集合，以确定肋骨的位置及形状信息；

图像重建模块：用于利用预设图像重建方法、以及所述所有肋骨中心点集合对肋骨进行重建，得到重建结果图。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括图像预处理模块：用于获取原始CT图像的脊柱位置，利用预设偏移判断方法判断所述脊柱位置是否需要纠正，若确定需要纠正，则对所述原始CT图像进行角度纠正，以得到所述标准的CT图像。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述连通区域获取模块包括：

去胸骨模块：用于利用所述标准的CT图像的脊柱左右边界，得到待赋0处理的空间区域范围，并将所述待赋0处理的空间区域的CT值全部赋0，以实现去胸骨操作；

骨组织获取模块：用于对CT图像中脊柱区域和其他区域进行双阈值分割，以便得到具有完整骨组织的CT图像；

种子点获取模块：用于在脊柱上找到合适的区域增长的种子点，从种子点出发，利用区域增长方法获取脊柱及肋骨连通区域；

所述肋骨中心点获取模块包括：

最优矢状面提取模块：用于从所述脊柱及肋骨连通区域的三维CT图像中提取最优矢状面，以作为第一根肋骨区域的矢状面，以完成第一肋骨的确定；

肋骨初始中心点提取模块：用于利用已确定的第一肋骨，按照肋骨的质心z坐标从大到小排序依次提取2-12肋骨区域，以完成对所有肋骨初始中心点的提取；

完整肋骨中心点分割模块：用于利用追踪分割算法，从肋骨初始中心点开始，逐步往肋骨前端和肋骨后端两个方向提取每个矢状面上的肋骨中心点，直到中心点的追踪到达肋骨前端和肋骨后端时停止跟踪，获取所有肋骨中心点集合，以完成分割。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于：

设CT图像的三维坐标轴，面向人体正面，从左到右为x轴正方向，从前向后为y轴正方向，从下到上为z轴正方向；且所述CT图像x轴坐标值范围为0～maxX，y轴坐标值范围为0～maxY，z轴坐标值范围为0～maxZ；

所述去胸骨模块具体用于：

设CT图像的xy平面及xz平面的空间区域范围为：x轴坐标取MinspineXR～MaxspineXL，y轴坐标取0～MaxY/2，z轴边界坐标取0～MaxZ；其中，MinspineXRMaxsXLMaxsXRMaxspineXL，MaxsXR,MaxsXL分别为胸骨x轴的左边界和右边界，MaxspineXL,MinspineXR分别为脊柱x轴的左边界的最大值和脊柱右边界的最大值；

将所述空间区域范围内的CT值全部赋0，以完成去胸骨操作；

所述骨组织获取模块具体用于：

确定脊柱区域的三维坐标为：x轴坐标取MinspineXR～MaxspineXL，z轴坐标取0～MaxZ，y轴坐标取spineY～MaxY；其中，spineY的计算方法为从y＝maxY/2开始，沿y轴正方向统计冠状面中的预设统计区域内CT值大于200的区域面积A₁，所述预设统计区域为x坐标spineXL₇～spineXR₇、z坐标7/8MaxZ～MaxZ；

若所述区域面积A₁大于预设值一，则冠状面的y轴坐标为脊柱的y轴边界坐标spineY；

对脊柱区域用130阈值分割，对其他区域用180阈值分割，前景赋值255，背景赋值0，得到具有完整骨组织的CT图像；

所述种子点获取模块具体用于：

将CT图像沿z轴的最大区域等分为8块，在CT图像沿z轴划分的第4和 5块区域内找到存在脊柱的冠状面，在所述冠状面的脊柱上找到合适的种子点；

通过对脊柱的x轴边界求平均值得到种子点的x坐标，计算公式如下：

其中，spineXL₅、spineXR₅分别为第5区域左、右边界；

通过如下方法获取种子点的y坐标：

对三维CT图像进行阈值为200的二值化处理得到骨组织；

从y＝maxY/2开始，沿y轴正方向，统计冠状面中区域x坐标spineXR₄-d～spineXL₄+d、z坐标3×maxZ/8～5×maxZ/8内灰度值为255的区域面积A₂；其中，d表示从脊柱边界往外推一定距离；

若面积A₂大于预设值二，则将该冠状面的y坐标作为种子点的y轴坐标；

通过如下方法获取种子点的z坐标：

在冠状面中的脊柱中心线上，找到满足以下条件的点：以该点为中心的面积为A₃的正方形邻域内所有灰度值均为255；则将所述点定为种子点，同时得到种子点的z坐标；

对具有完整骨组织的三维CT图像，从种子点开始，以灰度值255作为阈值寻找脊柱及肋骨的连通区域。