[发明专利]基于用户交互和体绘制相结合的CT扫描数据分割方法

摘要

本发明提供一种基于用户交互和体绘制相结合的CT扫描数据分割方法，包括了五个步骤图像平滑，用来模糊细节，增强边界；重构体数据，将上一步处理过的图像数据，重组成体数据的格式，方便后续操作；绘制上一步得到的体数据，并根据绘制结果调整参数，尽量去除体数据中噪声；将得到的数据进行SuperVoxel划分；设定条件进行SuperVoxel聚类，最终得到分割结果。本发明将体绘制与CT扫描数据的分割相结合，具有操作简单、步骤直观、输入方便、分割效果较好的特点。

主权项

基于用户交互和体绘制相结合的CT扫描数据分割方法，包括步骤：图像平滑，用来模糊细节，增强边界；重构体数据，将上一步处理过的图像数据，重组成体数据的格式，方便后续操作；绘制上一步得到的体数据，并根据绘制结果调整参数，尽量去除体数据中噪声；将得到的数据进行SuperVoxel划分；设定条件进行SuperVoxel合并，最终得到分割结果，具体各个步骤如下:步骤(1)、图像平滑：针对CT扫描数据噪音大，边界模糊的缺点，采用了基于相对总变差的从纹理中提取结构的方法，对图像细节进行了模糊，但是增强了图像的结构，使边界更加清晰；步骤(2)、重构体数据：为了便于后续处理，将步骤(1)中平滑后的图像，按照一定的规则，组成体数据，并进行体数据的双边滤波增强边界；步骤(3)、体数据的处理：首先对体数据进行双边滤波处理，然后再交互选择目标物体；对于交互选择目标函数，通过调节体绘制中的Transfer Function参数，控制体素的可见性来实现的；体绘制显示步骤(2)中得到的体数据，调整绘制参数，根据绘制效果，调整所需的绘制参数，最终去除掉体数据中多余的数据；步骤(4)、SuperVoxel划分：超体素是对体数据进行过度分割，在既定的区域周围，将体数据中同质的内容归为一类，即为一超体素；为了便于操作并加快处理速度，将步骤(3)得到的体数据进行基于SLIC的SuperVoxel划分，然后根据绘制效果，提取出表示物体的SuperVoxel，并对其进行编号，便于后续处理；步骤(5)、SuperVoxel聚类：聚类过程分为3个部分，第一部分选取目标中心；第二部分聚类前一步选中的SuperVoxel；第三部分将第一部分剩余的SuperVoxel聚类到第二部分得到的类中；在SuperVoxel的基础上，设计两个参数a、b，a表示当前块与周围某种块的邻接程度，b表示当前块与某种块共有的边界占自身总边界的比例；实时通过合并效果，调整这两个参数，从而得到较好的结果；具体过程为：若结果中的分类数多于目标数，或为了加快合并速度，则减小参数a和b；当总的分类数到达一定程度时，应该及时增大a和b，避免不相关的块合并到一起；根据参数的意义，调整的范围在0.2‑0.4之间；所述步骤(3)：由于CT数据中包含了大量的噪声，会严重影响的影响分割效果，为了提高分割质量，根据体绘制的效果，调整绘制参数，只保留待分割的目标数据，从而去除包 括噪音在内的非目标数据；所述步骤(4)：将相似的数据点提前进行合并为SuperVoxel，能显著减少待处理数据的规模；所述步骤(5)参数a和b描述了当前标号块与周围邻居的状态，通过上一步的合并效果，交互地调整参数，控制合并结果。