[发明专利]基于CT值和自动提取呼吸状态的方法

权利要求书

1.一种基于CT值和自动提取呼吸状态的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)读取肺部4D-CT图像I，该图像由n个呼吸相位的3D-CT图像组成，第t个呼吸相位的3D-CT图像记作I_t，t＝1,2,...,n；

(2)在所读取的4D-CT图像的第一个呼吸相位的3D-CT图像I₁的所有切片图像中选择一个包含有较多横膈膜组织或运动幅度较大的组织的切片图像I₁(s)，其中s为选择的切片图像的序号；

(3)设置感兴趣矩形区域的宽w、高h和搜索步长k的值；

(4)在4D-CT图像的第s层切片图像中自动搜索计算CT值和的最佳感兴趣矩形区域，记搜索得到的最佳感兴趣矩形区域的左上角坐标为(x_lt,y_lt)；

(5)对所有的t(t＝1,2,...,n)，计算4D-CT图像I的第t个呼吸相位序号为s的切片中以(x_lt,y_lt)为左上角坐标、宽为w、高为h的最佳感兴趣矩形区域的CT值和CTSUM_t；

(6)将n个呼吸相位的最佳感兴趣矩形区域的CT值和CTSUM ₁,CTSUM ₂,...,CTSUM_n和按t的顺序排列，得到呼吸曲线B；

所述步骤(4)采用以下方法对计算CT值和的最佳感兴趣矩形区域进行搜索：

(4.1)根据设置的感兴趣矩形区域的宽w、高h和搜索步长k，在选择的切片图像I₁(s)中提取所有的候选感兴趣矩形区域；令N为正整数集合，h_I和w_I为切片图像I₁(s)的高和宽，则宽为w、高为h、左上角坐标(x,y)属于以下集合Q的感兴趣矩形区域均为候选感兴趣矩形区域：

Q＝{(u,v)u＝(i-1)*k,v＝(j-1)*k,i∈N,j∈N,u＜＝w_I-w,v＜＝h_I-h}

(4.2)计算所有候选感兴趣矩形区域的CT值和峰峰值P；其中，感兴趣矩形区域的CT值和峰峰值定义为：令w、h和(x,y)分别为感兴趣矩形区域的宽、高和左上角坐标，s为感兴趣区域所在的切片图像的序号，计算4D-CT图像中所有呼吸相位中第s层切片图像中宽为w，高为h，左上角坐标为(x,y)的矩形区域的CT值和，定义感兴趣矩形区域的CT值和峰峰值为所有这些CT值和中最大CT值和与最小CT值和的差值；

(4.3)在所有候选感兴趣矩形区域中找出CT值和峰峰值最大的感兴趣矩形区域作为计算CT值和的最佳感兴趣矩形区域,记其左上角坐标为(x_lt,y_lt)。