[发明专利]一种三维CT图像中肝脏三维感兴趣区域的自动提取方法

摘要

一种三维CT图像中肝脏三维感兴趣区域的自动提取方法，利用各向异性扩散过程、梯度幅度计算过程及S形曲线的非线性映射过程对人体腹腔三维CT图像进行滤波，提取出初步的三维ROI。再界定三维ROI区域内坐标值和灰度值离散程度阈值，通过对三维ROI区域内各个体素的坐标值和灰度值进行离散程度判断，去除离散程度高的区域，从而更进一步的获得三维ROI。该方法可以提取出包含肝脏信息的三维图像，大幅度降低图像处理的数据量。

主权项

一种三维CT图像中肝脏三维感兴趣区域的自动提取方法，该方法利用各向异性扩散过程、梯度幅度计算过程及S形曲线的非线性映射过程对人体腹腔三维CT图像进行滤波，提取出初步的三维ROI；再界定三维ROI区域内坐标值和灰度值离散程度阈值，通过对三维ROI区域内各个体素的坐标值和灰度值进行离散程度判断，去除离散程度高的区域，从而更进一步的获得三维ROI；该方法提取出包含肝脏信息的三维图像，大幅度降低图像处理的数据量；其特征在于：该方法包括以下步骤，1.1.对于一幅三维人体腹腔CT图像Io进行向下重采样得到图像I'o；1.2.对图像I'o进行梯度滤波，得到包含肝脏梯度范围的三维ROI图像Is；1.3.对图像Is进行二值处理，提取最大连通区域，得到图像I′lc；1.4.界定图像坐标离散程度阈值及灰度值离散程度阈值，去除图像I′lc超过阈值的区域，得到图像Igd；1.5.对图像Igd再次提取最大连通域，对最大连通域进行向上重采样过程，得到图像I′r，对图像I′r进行形态学膨胀变换，得到图像Id；1.6.对图像Id进行三维包围盒运算，从原始图像Io中剪切出最终包含肝脏信息的ROI区域；上述步骤1.2具体包括如下步骤：2.1.对向下重采样后图像I'o进行各向异性扩散处理，得到图像Ig；2.2.对图像Ig进行梯度幅度计算，得到包含图像梯度幅度信息的图像Im；2.3.对图像Im进行S形曲线非线性映射，得到包含肝脏梯度范围信息的图像Is；上述步骤1.3具体包括如下步骤：3.1.对图像Is进行二值处理，得到图像Ib；3.2.对图像Ib进行CT值范围处理，将CT值低于20且高于350的区域CT值置零，得到图像I′b；3.3.对图像I′b提取最大单连通区域，得到图像Ilc；3.4.对图像Ilc中，CT值非零区域的CT值设为255，得到图像I′lc；上述步骤1.4具体包括如下步骤：4.1.对图像I′lc进行z轴坐标运算，得到各体素坐标均值mz和标准差sdz，以为z轴坐标值离散程度判断依据，与界定离散程度阈值n进行比较，对离散程度超过阈值的区域进 行形态学腐蚀变换；重新提取最大单连通区域，再次对此时z轴坐标进行运算，得到新的离散程度值，再次与阈值n比较，如此循环，直到区域的离散程度小于阈值n为止；4.2.对图像Ic的灰度值进行运算，得到各体素灰度均值mg和标准差sdg，对于图像Ic区域内体素灰度值在[mg‑sdg,mg+sdg]范围内的部分不做处理；对于图像Ic区域内体素灰度值在[mg‑sdg,mg+sdg]范围外部分的灰度值置零，得到图像Igd。