[发明专利]基于遗传算法的肝脏CT图像自动定位分割方法及系统

摘要

本发明公开了一种基于遗传算法的肝脏CT图像自动定位分割方法及系统，包括：定位出肝脏CT序列图中的每幅肝脏CT图像中的肝脏位置，与现有标准模板匹配，去除明显的非肝区域；选择第N幅肝脏CT图像作为第N层肝脏CT图像并进行特征提取，得到第N层肝脏轮廓线；获取第N幅肝脏CT图像的肝脏特征信息；采用包括有若干个控制点的第N控制点组描述第N层肝脏轮廓线，将第N控制点组视为一条染色体，将第N控制点组中的每个控制点视为染色体中的一个基因段；设计代价函数，获取目标函数，将第N层肝脏轮廓线作为下一层的肝脏CT图像的初始边界曲线映射到下一层的肝脏CT图像上，利用模拟生物基因遗传操作寻找的控制点组中的控制点生成的边界作为当前层的肝脏轮廓线。

主权项

1.一种基于遗传算法的肝脏CT图像自动定位分割方法，其特征在于，包括：(1)、通过肝脏体积和肝脏灰度定位出肝脏CT序列图中的每幅肝脏CT图像中的肝脏位置，将所述每幅肝脏CT图像中的肝脏位置与现有标准模板匹配，去除明显的非肝区域，其中，所述肝脏CT序列图中包括M幅连续的肝脏CT图像，5≤M≤50；(2)、选择所述肝脏CT序列图中的第N幅肝脏CT图像作为第N层肝脏CT图像，并对所述第N层肝脏CT图像进行特征提取，自动定位得到第N层肝脏轮廓线，获得第N层肝脏区域；(3)、统计步骤(2)得到的所述第N层肝脏区域的灰度直方图分布，计算出所述第N层肝脏区域的平均灰度，用像素个数表示出所述第N层肝脏区域的区域面积，计算出所述第N层肝脏区域的质心，作为所述第N幅肝脏CT图像的肝脏特征信息；(4)、采用包括有若干个控制点的第N控制点组描述步骤(2)得到的所述第N层肝脏轮廓线，将所述第N控制点组视为一条染色体，将所述第N控制点组中的每个控制点视为所述染色体中的一个基因段；(5)、根据所述第N层肝脏轮廓线设计出代价函数；(6)、根据步骤(3)得到的所述肝脏特征信息以及步骤(5)得到的代价函数获取目标函数，将所述第N层肝脏轮廓线作为下一层的肝脏CT图像的初始边界曲线通过所述目标函数映射到下一层的肝脏CT图像上，模拟生物基因遗传操作寻找最优的控制点组，利用所述控制点组中的控制点生成的边界作为当前层的肝脏轮廓线，其中，所述模拟生物基因遗传操作包括顺次执行的选择操作、交叉操作及变异操作；以及(7)、将N的取值设定为自1至M的M个自然数，重复步骤(2)～(6)L次，直到整个所述肝脏CT序列图都完成分割，其中，L＝M‑1。