專利名稱：一種針對ct圖像的處理裝置、方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像處理領(lǐng)域，特別是涉及一種針對CT圖像的處理方法、裝置及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
計算機斷層掃描(Computer Tomography，簡稱CT)是用計算機控制下的X線對人體的體層掃描，它利用人體組織在X線下顯現(xiàn)的不同密度來進行對比達到精確顯示解剖結(jié)構(gòu)之目的。通常由醫(yī)生或其同類人員對CT獲取的醫(yī)學圖像進行觀察和分析，從而獲取相應(yīng)病理信息，以作為診斷的依據(jù)。
但是由于CT圖像顯示的組織比較多，各組織之間的界限模糊，需要非常有經(jīng)驗的醫(yī)生才能夠從CT圖像獲得準確的相應(yīng)病理信息，并且經(jīng)常會由于醫(yī)生的疏漏而漏掉一些病理信息，致使信息獲取的不完整。例如對腹部進行CT掃描，醫(yī)生通過CT圖像獲取一定的病理信息，從而對泌尿系統(tǒng)的結(jié)石情況進行分析，經(jīng)常就會導致結(jié)石漏判或者無法準確判斷。
現(xiàn)有技術(shù)公開了一種自動生成彩色多窗CT圖像的方法，用于對CT圖像進行處理，達到凸現(xiàn)病理信息的作用，幫助醫(yī)生獲取更多更準確的病理信息。在專利號為ZL200310118965.2號專利文件中對這種方法有詳細說明，這種方法首先是對CT圖像進行區(qū)域分割，使不同的臟器或組織分別屬于不同的局部區(qū)域。分割方法是利用CT成像時不同臟器或組織的不同CT值的分布范圍，以及臟器的拓樸結(jié)構(gòu)信息進行自動區(qū)域分割；其次是對分割后的區(qū)域進行校正處理。然后，對所分割出的不同區(qū)域，用不同的色調(diào)進行著色處理，最終生成病理報表，將多窗彩色CT圖像與診斷結(jié)果同時打印輸出。
但是現(xiàn)有技術(shù)還無法直接針對目標區(qū)域，將目標區(qū)域準確、凸出的顯示在CT圖像中，也就無法從CT圖像中獲取一些醫(yī)生無法直觀獲取的病理信息，例如目標區(qū)域位置、屬性、其他參數(shù)等等，從而導致圖像信息無法完全地展現(xiàn)給醫(yī)生。
總之，現(xiàn)有的圖像處理技術(shù)中，尤其是CT圖像中，如何從紛繁復雜的、相近的圖像數(shù)據(jù)中將所需的目標區(qū)域準確的顯示出來，是本領(lǐng)域技術(shù)人員迫切需要解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種針對CT圖像的處理方法和裝置，以精確確定待測目標區(qū)域，提高檢測速度，并三維顯示待測目標區(qū)域的具體位置和相對位置，尤其是在滿足效率的前提下，通過對圖像點的測量，可以高精度的獲取特征數(shù)據(jù)，如CT值、體積等。
本發(fā)明的另一個目的是將上述構(gòu)思應(yīng)用于具體的臨床應(yīng)用環(huán)境中，提供一種針對CT圖像的處理系統(tǒng)，可以高效、高精度確定各區(qū)域，并在顯示單元中三維顯示，從而保證該方法在臨床的實現(xiàn)和應(yīng)用。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案，提供一種針對CT圖像的處理裝置，包括接口單元，用于獲取CT圖像；目標區(qū)域分割單元，用于通過判斷所述CT圖像體素點的CT值而分割出目標區(qū)域，其中，CT值大于或者等于目標區(qū)域分割閾值的點構(gòu)成目標區(qū)域，所述目標區(qū)域包括至少一個獨立區(qū)域；假陽性區(qū)域去除單元，用于去除所述目標區(qū)域中包含的假陽性區(qū)域，從而得到精確目標區(qū)域。
優(yōu)選的，所述的裝置還可以包括待檢測區(qū)域確定單元，用于根據(jù)檢測需求在所述CT圖像中確定待檢測區(qū)域；所述目標區(qū)域分割單元通過判斷所述CT圖像中待檢測區(qū)域的體素點的CT值而分割出目標區(qū)域。
優(yōu)選的，所述的裝置還可以包括體繪制單元，用于根據(jù)各個點的梯度確定待增強顯示區(qū)域的邊緣點，以及針對邊緣點與非邊緣點設(shè)置不同的阻光度，根據(jù)所述阻光度在所述CT圖像上對待增強顯示區(qū)域進行體繪制；顯示單元，用于對比顯示所述精確目標區(qū)域和待增強顯示區(qū)域。
其中，所述假陽性區(qū)域去除單元可以包括組織區(qū)域分割組件，用于在所述CT圖像中分割出特定組織區(qū)域；去除組件，用于從目標區(qū)域所包含的點中去除所述特定組織區(qū)域所包含的點。
或者，所述假陽性區(qū)域去除單元包括梯度去除組件，用于從所述目標區(qū)域包含的點中去除其中梯度小于或者等于預定梯度閾值的點。
或者，所述假陽性區(qū)域去除單元包括感興趣區(qū)域確定組件，用于根據(jù)檢測需求在所述CT圖像中確定感興趣區(qū)域；位置去除組件，用于判別在所述目標區(qū)域中，某個獨立區(qū)域是否完全或者部分的位于所述感興趣區(qū)域之外，如果是，則去除構(gòu)成該獨立區(qū)域的所有點。
或者，所述假陽性區(qū)域去除單元包括體積去除組件，用于判別在所述目標區(qū)域中，某個獨立區(qū)域的體積是否大于或者等于預置的體積閾值，如果是，則去除構(gòu)成該獨立區(qū)域的所有點。
或者，所述假陽性區(qū)域去除單元包括CT值分布去除組件，用于判別在所述目標區(qū)域中，某個獨立區(qū)域的CT值標準差是否大于或者等于預定閾值，如果是，則去除構(gòu)成該獨立區(qū)域的所有點。
優(yōu)選的，所述的裝置還可以包括特征數(shù)據(jù)測量單元，用于根據(jù)所述精確目標區(qū)域中包含的各個點的坐標、體素參數(shù)或者CT值，計算所述精確目標區(qū)域中各個獨立區(qū)域的特征數(shù)據(jù)。
對于優(yōu)選實施例而言，所述特定組織區(qū)域為骨骼區(qū)域，所述目標為結(jié)石。所述待增強顯示區(qū)域為腎臟區(qū)域、輸尿管區(qū)域或者膀胱區(qū)域。
其中，所述特定組織區(qū)域的分割方式為區(qū)域生長法，所述組織區(qū)域分割組件包括種子點確定模塊，用于在所述腹部CT圖像的最靠近胸部的平面層上，遍歷該平面上的點，取第一個CT值大于預定分割閾值的點為種子點；區(qū)域生長模塊，用于從所述種子點開始區(qū)域生長，CT值大于或者等于預定分割閾值的點構(gòu)成特定組織區(qū)域。優(yōu)選的，還可以包括種子點重復確定模塊，用于判斷在所述腹部CT圖像的最靠近胸部的平面層上，是否存在CT值大于所述預定分割閾值但是未標記屬于所述特定組織區(qū)域的點，如果存在，則將該點作為種子點，輸出信息至所述區(qū)域生長模塊。
本發(fā)明還公開了一種針對CT圖像的處理方法，包括
獲取CT圖像；通過判斷所述CT圖像體素點的CT值而分割出目標區(qū)域，其中，CT值大于或者等于目標區(qū)域分割閾值的點構(gòu)成目標區(qū)域，所述目標區(qū)域包括至少一個獨立區(qū)域；去除所述目標區(qū)域中包含的假陽性區(qū)域，從而得到精確目標區(qū)域。
優(yōu)選的，在目標區(qū)域分割步驟之前還包括根據(jù)檢測需求在所述CT圖像中確定待檢測區(qū)域；所述目標區(qū)域分割單元通過判斷所述CT圖像中待檢測區(qū)域的體素點的CT值而分割出目標區(qū)域。
進一步，所述方法還可以包括根據(jù)各個點的梯度確定待增強顯示區(qū)域的邊緣點，以及針對邊緣點與非邊緣點設(shè)置不同的阻光度，根據(jù)所述阻光度在所述CT圖像上對待增強顯示區(qū)域進行體繪制；對比顯示所述精確目標區(qū)域和待增強顯示區(qū)域。
其中，所述假陽性區(qū)域去除方式可以為組織區(qū)域去除在所述CT圖像中分割出特定組織區(qū)域；從目標區(qū)域所包含的點中去除所述特定組織區(qū)域所包含的點；或者梯度去除從所述目標區(qū)域包含的點中去除其中梯度小于或者等于預定梯度閾值的點；或者感興趣區(qū)域去除根據(jù)檢測需求在所述CT圖像中確定感興趣區(qū)域；判別在所述目標區(qū)域中，某個獨立區(qū)域是否完全或者部分的位于所述感興趣區(qū)域之外，如果是，則去除構(gòu)成該獨立區(qū)域的所有點；或者體積去除判別在所述目標區(qū)域中，某個獨立區(qū)域的體積是否大于或者等于預置的體積閾值，如果是，則去除構(gòu)成該獨立區(qū)域的所有點；或者CT值分布去除判別在所述目標區(qū)域中，某個獨立區(qū)域的CT值標準差是否大于或者等于預定閾值，如果是，則去除構(gòu)成該獨立區(qū)域的所有點。
優(yōu)選的，所述的方法還可以包括根據(jù)所述精確目標區(qū)域中包含的各個點的坐標、體素參數(shù)或者CT值，計算所述精確目標區(qū)域中各個封閉獨立區(qū)域的特征數(shù)據(jù)。
其中，所述特定組織區(qū)域的分割方式為區(qū)域生長法，包括在所述腹部CT圖像的最靠近胸部的平面層上，遍歷該平面上的點，取第一個CT值大于預定分割閾值的點為種子點從所述種子點開始區(qū)域生長，CT值大于或者等于預定分割閾值的點構(gòu)成特定組織區(qū)域。優(yōu)選的，還可以包括判斷在所述腹部CT圖像的最靠近胸部的平面層上，是否存在CT值大于所述預定分割閾值但是未標記屬于所述特定組織區(qū)域的點，如果存在，則將該點作為種子點，輸出信息至所述區(qū)域生長模塊。
本發(fā)明還提供了一種針對CT圖像的處理系統(tǒng)，包括圖像掃描與重建子系統(tǒng)，用于使用X射線對待測部件進行掃描，并輸出CT圖像；圖像處理子系統(tǒng)，用于對所述CT圖像進行處理，包括以下單元接口單元，用于獲取CT圖像；目標區(qū)域分割單元，用于通過判斷所述CT圖像體素點的CT值而分割出目標區(qū)域，其中，CT值大于或者等于目標區(qū)域分割閾值的點構(gòu)成目標區(qū)域，所述目標區(qū)域包括至少一個獨立區(qū)域；假陽性區(qū)域去除單元，用于去除所述目標區(qū)域中包含的假陽性區(qū)域，從而得到精確目標區(qū)域；顯示子系統(tǒng)，用于顯示所述精確目標區(qū)域。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點本發(fā)明通過圖像處理技術(shù)，首先將CT圖像各個點的CT值與特定閾值的點的CT值進行對比判斷，分割出目標區(qū)域，然后從所述目標區(qū)域中去除假陽性的區(qū)域，對于某些目標區(qū)域，特別是病變區(qū)域可以快速、方便的在CT圖像中將其凸現(xiàn)出來。
本發(fā)明采用較低的目標區(qū)域閾值，從而降低目標區(qū)域包含點的漏檢率，將所有可能的目標區(qū)域都包括進來；并且，在此基礎(chǔ)上，進一步對目標區(qū)域所包含的點采用各種可行的去除假陽性方法，將各種可能的假陽性區(qū)域從目標區(qū)域所包含的點中去除，從而精確描述目標區(qū)域，提高凸現(xiàn)信息的精確度。
其次，本發(fā)明通過圖像處理技術(shù)，可以首先根據(jù)檢測需求在CT圖像中確定檢測區(qū)域，并僅在檢測區(qū)域內(nèi)進一步精確確定目標區(qū)域，從而提高了檢測速度，并有效規(guī)避了一部分誤差，提高了檢測精度。
再者，本發(fā)明通過對目標精確區(qū)域中包含的各個點的坐標、體素參數(shù)或者CT值的計算，進一步計算出目標精確區(qū)域中各個封閉獨立區(qū)域的特征數(shù)據(jù)；由于可以通過圖像點精確描述目標精確區(qū)域，所以可以提高特征數(shù)據(jù)的精度。
此外，本發(fā)明通過各個點的梯度確定待增強顯示區(qū)域的邊緣點，并通過邊緣點與非邊緣點設(shè)置不同的阻光度進行體繪制，從而可以將包含在待增強顯示區(qū)域內(nèi)部的目標區(qū)域突出顯示出來，并三維地顯示各區(qū)域的具體位置及相對位置，避免雖然目標區(qū)域存在，但是由于位于組織區(qū)域的內(nèi)部而無法將信息傳遞出來的情況。


圖1是本發(fā)明一種針對CT圖像的處理裝置的結(jié)構(gòu)框圖；圖2是本發(fā)明圖1所示裝置中增強顯示單元進行邊緣增強處理的流程圖；圖3是本發(fā)明一種采用區(qū)域生長法分割特定組織區(qū)域的流程圖；圖4是本發(fā)明用于泌尿系統(tǒng)的結(jié)石檢測時的圖像處理流程圖；圖5是圖4所示實施例中獲取的腹部CT三維平掃圖像的示意圖；圖6是圖4所示實施例中分割出的骨骼區(qū)域的示意圖；圖7是圖4所示實施例中腎臟定位的X方向定位曲線和定位點的示意圖；圖8是圖4所示實施例中腎臟定位的Y方向定位曲線和定位點的示意圖；圖9是圖4所示實施例中腎臟定位的Z方向定位曲線和定位點的示意圖；圖10是圖4所示實施例中膀胱定位的X方向定位曲線和定位點的示意圖；圖11是圖4所示實施例中膀胱定位的Y方向定位曲線和定位點的示意圖；圖12是圖4所示實施例中膀胱定位的Z方向定位曲線和定位點的示意圖；
圖13是圖4所示實施例中泌尿系統(tǒng)待檢測區(qū)域的確定結(jié)果示意圖；圖14是圖4所示實施例檢測結(jié)果的顯示示意圖；圖15是本發(fā)明一種針對CT圖像的處理方法流程16是本發(fā)明一種針對CT圖像的處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實施例方式
為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
參照圖1，是本發(fā)明一種針對CT圖像的處理裝置，其特征在于，包括接口單元101，用于獲取CT圖像；目標區(qū)域分割單元102，用于通過判斷所述CT圖像體素點的CT值而分割出目標區(qū)域，其中，CT值大于或者等于目標區(qū)域分割閾值的點構(gòu)成目標區(qū)域，所述目標區(qū)域包括至少一個獨立區(qū)域；假陽性區(qū)域去除單元103，用于去除所述目標區(qū)域中包含的假陽性區(qū)域，從而得到精確目標區(qū)域。
本發(fā)明的接口單元101可以通過各種方式獲取CT圖像，例如，直接和CT機相連、通過網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)、或者通過移動存儲設(shè)備獲取等方式都是可行的。
為了能有效降低檢測的時間并大幅度提高檢測的準確性，在對接口單元101獲取的CT圖像中進行檢測時，還可以根據(jù)需要確定一個范圍較小的檢測區(qū)域，例如心肺系統(tǒng)、消化系統(tǒng)或泌尿系統(tǒng)等，因此，如圖2所示，本發(fā)明的裝置還可以包括待檢測區(qū)域確定單元，用于根據(jù)檢測需求在所述CT圖像中確定待檢測區(qū)域，從而使目標區(qū)域分割單元102只需要對待檢測區(qū)域中的各個待測點的CT值進行判斷即可。
確定待檢測區(qū)域可以通過以下步驟實現(xiàn)在三維數(shù)據(jù)中建立笛卡兒坐標系，以任意一點為原點，設(shè)定以人體的左手方向為X軸正方向，胸部方向為Y軸正方向，頭部方向為Z軸正方向；提取檢測區(qū)域內(nèi)組織的某個特征，分別對該特征向各方向進行投影，得到各個方向的投影曲線，并分別對各個投影曲線進行計算分析，從而對投影曲線所對應(yīng)的方向上進行定位。各個方向定位結(jié)果的交集即為待檢測區(qū)域。根據(jù)具體檢測需求的不同，確定過程可能有所不同。在下文中將以確定泌尿系統(tǒng)的待檢測區(qū)域為例進行詳細說明。當然，確定待檢測區(qū)域也可以采用其他方法在所述CT圖像中確定，例如根據(jù)經(jīng)驗手動繪制待檢測區(qū)域等。
其中對于目標區(qū)域分割閾值的設(shè)定需要注意，為了提高檢出率，該閾值應(yīng)當小于或等于該目標區(qū)域的下限CT值Nc(針對有不同下限CT值Nc的情況，可以取其平均值或根據(jù)需求取值)。然后將待檢測的各個點的CT值與該目標分割閾值進行對比，將CT值大于目標區(qū)域分割閾值的點標記屬于目標區(qū)域。例如，在進行結(jié)石檢測時，對于結(jié)石的分割閾值可以根據(jù)臨床研究取值為100，如果待測點的CT值大于或者等于100，即將該點標記為結(jié)石，所有標記為結(jié)石的點構(gòu)成的獨立區(qū)域即為目標區(qū)域。
在本發(fā)明的具體實施中，有許多引起目標區(qū)域誤差的情況，即產(chǎn)生假陽性區(qū)域，例如，由于在CT圖像中有些組織區(qū)域的CT值范圍會與目標區(qū)域重合，導致目標區(qū)域中產(chǎn)生假陽性區(qū)域，在這種情況下，需要對假陽性區(qū)域進行去除。
對此，本發(fā)明的假陽性區(qū)域去除單元103可以包括組織區(qū)域分割組件，用于在所述CT圖像中分割出特定組織區(qū)域；去除組件，用于從目標區(qū)域所包含的點中去除所述特定組織區(qū)域所包含的點。其中，所述特定組織區(qū)域的分割方式為區(qū)域生長法，所述組織區(qū)域分割組件包括種子點確定模塊，用于在所述腹部CT圖像的最靠近胸部的平面層上，遍歷該平面上的點，取第一個CT值大于預定分割閾值的點為種子點；區(qū)域生長模塊，用于從所述種子點開始區(qū)域生長，CT值大于或者等于預定分割閾值的點構(gòu)成特定組織區(qū)域。
為進一步確定分割特定組織區(qū)域，所述組織區(qū)域分割組件還可以包括種子點重復確定模塊，用于判斷在所述腹部CT圖像的最靠近胸部的平面層上，是否存在CT值大于所述預定分割閾值但是未標記屬于所述特定組織區(qū)域的點，如果存在，則將該點作為種子點，輸出信息至所述區(qū)域生長模塊。
對于其他可能產(chǎn)生的假陽性區(qū)域以及去除方法，本說明書在后面會詳細描述，請參見相關(guān)部分。
為了給醫(yī)務(wù)人員更多的診斷信息，尤其是在滿足效率的前提下，通過對圖像點的測量，高精度地獲取特征數(shù)據(jù)，如位置、CT值、體積等。因此，如圖1所示，本發(fā)明的裝置還可以包括特征數(shù)據(jù)測量單元104，用于根據(jù)所述目標精確區(qū)域中包含的各個點的坐標、體素參數(shù)或者CT值，計算所述目標精確區(qū)域中各個封閉獨立區(qū)域的特征數(shù)據(jù)。所述特征數(shù)據(jù)測量單元104對各個特征數(shù)據(jù)的算法介紹如下1、若檢測到的某個目標區(qū)域由n個像素構(gòu)成，這n個像素的坐標分別為(x1，y1，z1)，(x2，y2，z2)，…(xn，ynzn)，則這個目標的位置，即質(zhì)心(x，y，z)，可用下面的公式計算x=x1+x2+...+xnn]]>y=y1+y2+...+ynn]]>z=z1+z2+...+znn]]>2、從CT數(shù)據(jù)(Dicom文件)中讀出數(shù)據(jù)體素的邊長，分別為Xvox，Yvox和Zvox，根據(jù)上述某個目標區(qū)域由n個像素構(gòu)成，則該目標區(qū)域的體積V為V＝n·Xvox·Yvox·Zvox3、根據(jù)上述某個目標區(qū)域由n個像素構(gòu)成，則這個目標區(qū)域的最大、最小、平均CT值Smax、Smin、Smean分別為Smax＝max(S1，S2，…，Sn)Smin＝min(S1，S2，…，Sn)
Smean=S1+S2+...+Snn]]>當然，由于本發(fā)明是對CT圖像中精確目標區(qū)域中包含的所有點進行計算，故可以根據(jù)所述點對應(yīng)的各種參數(shù)進行更多特征數(shù)據(jù)的計算，而并不限于上述的位置、體積和CT值。另外，本發(fā)明也可以采用其他修正、或者基于其他目的修改后的公式進行計算，本發(fā)明并不對此進行限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)實際需要進行選擇即可。
在實際中，獲取到上述參數(shù)后往往得到區(qū)域的顯示還不夠精確，因此，如圖1所示，本發(fā)明的裝置還可以包括體繪制單元105，用于準確顯示精確目標區(qū)域與周圍組織的相對位置，實現(xiàn)方法為根據(jù)各個點的梯度確定待增強顯示區(qū)域的邊緣點，以及針對邊緣點與非邊緣點設(shè)置不同的阻光度，根據(jù)所述阻光度在所述CT圖像上對待增強顯示區(qū)域進行體繪制。優(yōu)選的，當用于準確顯示結(jié)石時，所述待增強顯示區(qū)域為腎臟區(qū)域、輸尿管區(qū)域或者膀胱區(qū)域。
優(yōu)選的是，本發(fā)明還包括顯示單元106，用于顯示檢測結(jié)果、測量結(jié)果或者體繪制結(jié)果，從而方便醫(yī)生或相關(guān)人員觀看。所述檢測結(jié)果是指直接在CT圖像中將得到的精確目標區(qū)域顯示出來，為了明顯起見，可以采用對輪廓線著色的方式。所述測量結(jié)果是指顯示對所述精確目標區(qū)域測量得到的各種特征數(shù)據(jù)。因為對檢測結(jié)果的顯示是二維的，不夠直觀，很難讓醫(yī)務(wù)人員從中直觀的看到精確目標區(qū)域與周圍組織的相對位置，增加了體繪制單元105之后，顯示單元106就可以顯示體繪制結(jié)果了，從而方便醫(yī)生或相關(guān)人員在三維里進行觀察。
參照圖2，對邊緣增強體繪制的過程進行了詳細描述，包括以下步驟步驟201，采用上述中心差分法計算各個點的梯度步驟202，采用下述算法計算出各個點梯度的模‖Gradient‖||Gradient||=Gradientx2+Gradienty2+Gradientz2]]>步驟203，在所有的梯度的模中，找出最大值‖Gradientmax‖和最小值‖Gradientmin‖步驟204，確定邊緣點閾值，邊緣點閾值LimitValue為
LimitValue＝(‖Gradientmax‖-‖Gradientmin‖)*LimitCoefficient+‖Gradientmin‖其中，閾值分析的閾值系數(shù)LimitCoefficient的取值范圍為
，具體值可以根據(jù)需要確定。
步驟205，進行邊緣分析用下式對每個點的梯度的模進行分析，確定該點是否在邊緣上。
Grad=0:||Gradient||≤LimitValue1:||Gradient||>LimitValue]]>其中，Grad為該點的邊緣信息，當Grad＝0時表示該點不在邊緣上，當Grad＝1時表示該點在邊緣上。
步驟206，邊緣增強處理取Gradi為(xi，yi，zi)點的邊緣信息，αi為該點對應(yīng)的阻光度值，則增強后的阻光度值α′i為α′i＝Gradi*αi步驟207，根據(jù)新的阻光度進行體繪制。
需要說明的是，體繪制技術(shù)是通過設(shè)置阻光度來控制繪制對象的透明程度，阻光度越小透明效果越好，邊緣增強，就是用繪制對象的邊緣信息修改其阻光度值，從而突出透明效果，且能保證繪制對象的輪廓信息。本發(fā)明對采用體繪制的方法不作具體限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需要進行選擇即可。在本發(fā)明中，在按上述方法進行增強顯示后，可以精確顯示目標區(qū)域以及各區(qū)域的具體位置和相對位置。
參照圖3，示出了一種采用區(qū)域生長法在CT圖像中分割出特定組織區(qū)域的流程圖，包括以下步驟步驟301，設(shè)定特定組織分割閾值，該閾值可以根據(jù)檢測對象的需要選取；步驟302，在獲取的CT圖像的最靠近胸部的平面層Ptop上，遍歷該平面上的點，取第一個CT值大于特定組織分割閾值的點標記為種子點；步驟303，從所標記的種子點開始在三維數(shù)據(jù)中進行區(qū)域生長，將CT值大于或者等于特定組織分割閾值的點標記屬于特定組織；步驟304，判斷在所述CT圖像的最靠近胸部的平面層Ptop上是否存在CT值大于特定組織分割閾值但是未標記屬于特定組織的點，如果存在，則將該點作為種子點，再重復步驟203在三維數(shù)據(jù)中進行區(qū)域生長，所述重復步驟不限次數(shù)；步驟305，最終所有標記屬于特定組織的點構(gòu)成特定組織，從而在獲取的CT圖像中分割出特定組織。
區(qū)域生長法可以保證在獲取的CT圖像上準確分割出特定組織，并采用重復生長的方法，避免了誤差。
當然，特定組織的分割還可以采用其它方法，如直方圖閾值分割法、區(qū)域分裂與合并法、MRF隨機法或者KNN算法等，本發(fā)明不需要對此進行限定。
下面對假陽性的幾種去除情況分別進行說明第一種，如果特定組織區(qū)域?qū)δ繕藚^(qū)域極易造成干擾，例如腹部CT圖像中的骨骼區(qū)域往往對結(jié)石區(qū)域的檢測造成干擾。則，就需要分割出特定組織區(qū)域，然后從目標區(qū)域所包含的點中去除通過上述方法得到的特定組織區(qū)域所包含的點，剩余的點即構(gòu)成精確目標區(qū)域。
采用圖3所示方法的假陽性區(qū)域去除單元可以包括組織區(qū)域分割組件，用于在所述CT圖像中分割出特定組織區(qū)域；去除組件，用于從目標區(qū)域所包含的點中去除所述特定組織區(qū)域所包含的點。此時，去除的是特定組織區(qū)域造成的假陽性。
當然，對于不同的目標區(qū)域檢測需求，造成假陽性的特定組織區(qū)域也是不同的，例如胃腸鋇餐造影后的胃腸組織對結(jié)石區(qū)域的檢測造成干擾，需要對胃腸組織進行分割。本領(lǐng)域技術(shù)人員需要根據(jù)特定組織的實際情況選用相應(yīng)的切割方法。
第二種，在實際中，產(chǎn)生假陽性區(qū)域還有可能是由于圖像質(zhì)量問題造成局部CT值較高而引起誤差，在這種情況下，在顯示中可以發(fā)現(xiàn)假陽性區(qū)域與周圍組織的對比度明顯小于真正的目標區(qū)域與周圍組織的對比度，眾所周知，由于梯度值的大小與相鄰像素的灰度差值成正比，體現(xiàn)在圖像中時，在圖像輪廓上，像素的灰度值變化比較大，梯度值也大，在圖像的非輪廓區(qū)域，灰度變換相對平緩，因而梯度值較??；在圖像的等灰度區(qū)域內(nèi)，梯度值為零。因此，解決這種問題辦法是求原始圖像的梯度圖像；遍歷目前標記為目標區(qū)域的點，若該點梯度小于一個參考值(預先設(shè)定的經(jīng)驗值)，則將該點所在的獨立區(qū)域去除。為此，所述假陽性區(qū)域去除單元包括梯度去除組件，用于從所述目標區(qū)域包含的點中去除其中梯度小于或者等于預定梯度閾值的點。
在本發(fā)明中，計算梯度的方法可以采用中心差分法，采用下式計算目標區(qū)域所包含每個點(x，y，z)的梯度{Gradientx，Gradienty，Gradientz}Gradientx=(f(x+1,y,z)-f(x-1,y,z))/2Gradienty=(f(x,y+1,z)-f(x,y-1,z))/2Gradientz=(f(x,y,z+1)-f(x,y,z-1))/2]]>其中{Gradientx，Gradienty，Gradientz}為在(x，y，z)位置的梯度信息，f(x，y，z)為點(x，y，z)的CT值，(x+1，y，z)為(x，y，z)沿x正方向的下一個點，(x-1，y，z)為(x，y，z)沿x負方向的下一個點；(x，y+1，z))為(x，y，z)沿y正方向的下一個點，(x，y-1，z)為(x，y，z)沿y負方向的下一個點；(x，y，z+1)為(x，y，z)沿z正方向的下一個點，(x，y，z-1)為(x，y，z)沿z負方向的下一個點。
在目標區(qū)域所包含每個點中設(shè)定一個梯度閾值(通常為經(jīng)驗值)，將計算得到的目標區(qū)域所包含的點的梯度與該閾值進行對比，去除梯度小于或者等于梯度閾值的點，剩余的點即構(gòu)成精確目標區(qū)域。當然，對于梯度圖像的求法也可以用其它方法如sobel算法等，本發(fā)明對此不作限制。但是，需要注意的是，不同的梯度求法需要對應(yīng)不同的參考值。
第三種，在實際中，產(chǎn)生的假陽性區(qū)域還有可能是CT圖像中目標區(qū)域的位置不符合造成的，在這種情況下，本發(fā)明的假陽性區(qū)域去除單元包括感興趣區(qū)域確定組件，用于根據(jù)檢測需求在所述CT圖像中確定感興趣區(qū)域，例如，在對泌尿系統(tǒng)進行結(jié)石檢測時，可以確定腎臟、輸尿管和膀胱所在的區(qū)域為感興趣區(qū)域，僅在這些區(qū)域中進行結(jié)石檢測，有利于提高檢測速度，降低檢測的假陽性；位置去除組件，用于判別在所述目標區(qū)域中，某個獨立區(qū)域是否完全或者部分的位于所述感興趣區(qū)域之外，如果是，則去除構(gòu)成該獨立區(qū)域的所有點，例如，在泌尿系統(tǒng)的結(jié)石檢測中，通過上述方法得到標記為結(jié)石的點中，如果某個結(jié)石點構(gòu)成的獨立區(qū)域完全或部分在上述腎臟、輸尿管和膀胱所在的區(qū)域以外，則將構(gòu)成該結(jié)石區(qū)域的所有點去除。
當然，對于本發(fā)明而言，如果已經(jīng)包括有圖1相關(guān)描述中提及的待檢測區(qū)域確定單元，則上述由于位置不符而造成的假陽性情況將不會出現(xiàn)，所以此時也就不需要上述感興趣區(qū)域確定組件和位置去除組件，但是假陽性區(qū)域去除單元中可以包括其他組件，用于去除其他情況造成的假陽性。
第四種，在實際中，產(chǎn)生的假陽性區(qū)域還有可能是CT圖像中目標區(qū)域的體積不符合造成的，在這種情況下，本發(fā)明的假陽性區(qū)域去除單元包括體積去除組件，用于判別在所述目標區(qū)域中，某個獨立區(qū)域的體積是否大于或者等于預置的體積閾值，如果是，則去除構(gòu)成該獨立區(qū)域的所有點，例如，在泌尿系統(tǒng)的結(jié)石檢測中，如果結(jié)石產(chǎn)生在腎臟里，故其體積不可能超過腎臟的大小。根據(jù)臨床研究，一般腎臟的體積不超過Vkid，在按照上述方法得到的標記為結(jié)石的點中，若構(gòu)成某個結(jié)石獨立區(qū)域的體積大于Vkid，則將構(gòu)成該區(qū)域的所有點去除。
第五種，在實際中，產(chǎn)生的假陽性區(qū)域還有可能是CT圖像中目標區(qū)域的CT值分布不符合造成的，在這種情況下，本發(fā)明的假陽性區(qū)域去除單元包括CT值分布去除組件，用于判別在所述目標區(qū)域中，某個獨立區(qū)域的CT值標準差是否大于或者等于預定閾值，如果是，則去除構(gòu)成該獨立區(qū)域的所有點。
本領(lǐng)域中公知的是，真正的結(jié)石其CT值分布比較平均，故需要將CT值雖然大于或者等于預定閾值Nc但分布不均勻的獨立區(qū)域去掉，具體方法為在目標區(qū)域的點中，計算各個獨立區(qū)域的CT值標準差。若該獨立區(qū)域包含n個點，先求其平均CT值SmeanSmeanS1+S2+...+Snn]]>然后求其標準差SD(s)SD(s)=(S1-Smean)2+(S2-Smean)2+...+(Sn-Smean)2n]]>
若該獨立區(qū)域標準差大于或者等于一個預定閾值Nc，則將獨立區(qū)域內(nèi)的所有點去除。
當然，產(chǎn)生假陽性區(qū)域的情況和假陽性區(qū)域的數(shù)量由于選擇的檢測方法和圖像質(zhì)量的不同而千差萬別，往往不能細分，也不可能一一去除，但假陽性區(qū)域的存在極大地影響檢測的精確度，所以應(yīng)該最大限度地去除。本發(fā)明通過采用上述方法最大限度地避免了使用本發(fā)明裝置所產(chǎn)生誤差的可能性。為了最大限度的去除假陽性區(qū)域，本發(fā)明所述假陽性區(qū)域去除單元可以包括前述針對各種假陽性的所有子部件或者任意子部件的組合。
本發(fā)明一種優(yōu)選的實施方式是對泌尿系統(tǒng)的結(jié)石檢測，相應(yīng)地，本發(fā)明所述特定組織區(qū)域為骨骼區(qū)域，所述目標為結(jié)石；所述待增強顯示區(qū)域為腎臟區(qū)域、輸尿管區(qū)域或者膀胱區(qū)域。如圖4所示，在使用本發(fā)明的裝置進行檢測時，本發(fā)明包括以下步驟步驟401，通過接口單元獲取腹部的CT三維平掃圖像，獲取的圖像如圖5所示，圖5中a表示冠狀面顯示、b表示橫斷面顯示、c表示矢狀面顯示；步驟402、采用區(qū)域生長法在接口單元獲取的腹部CT圖像中分割出骨骼區(qū)域，包括以下步驟設(shè)定骨骼區(qū)域分割閾值為150；在獲取的腹部CT圖像的最靠近胸部的平面層Ptop上，遍歷該平面上的點，取第一個CT值大于骨骼區(qū)域分割閾值150的點為種子點；從上述種子點開始區(qū)域生長，將CT值大于或者等于骨骼區(qū)域分割閾值150的點標記為骨骼，所有標記為骨骼的點構(gòu)成骨骼區(qū)域；判斷在所述腹部CT圖像的最靠近胸部的平面層Ptop上是否存在CT值大于150但是未標記屬于骨骼區(qū)域的點，如果存在，則將該點作為種子點，重復上一步驟開始區(qū)域生長；如圖6所示，最終所有標記為骨骼的點即構(gòu)成分割出的骨骼區(qū)域。
步驟403，通過待檢測區(qū)域確定單元在上述CT三維平掃圖像中確定待檢測區(qū)域，包括以下步驟步驟4031，建立笛卡兒坐標系，以任意一點為原點，設(shè)定以人體的左手方向為X軸正方向，胸部方向為Y軸正方向，頭部方向為Z軸正方向；步驟4032，腎臟定位a、X軸方向定位如圖7所示，將骨骼分割結(jié)果在X軸方向上投影，得到投影曲線1001；計算投影曲線1001上每一點在其鄰域上的方差，得到方差分布曲線1002；取方差分布曲線1002上兩邊和中間的4個峰值所在的位置為定位點XRMin、XRMax、XLMin和XLMax。其中，點XRMin、XRMax之間的區(qū)域為右腎所在區(qū)域，點XLMin、XLMax之間的區(qū)域為左腎所在的區(qū)域。
b、Y軸方向定位如圖8所示，將骨骼分割結(jié)果在Y軸方向上投影，得到投影曲線1101；計算投影曲線1101上每一點在其鄰域上的方差，得到方差分布曲線1102；取方差分布曲線1102上最大峰值后的波谷為定位點Ymin；為了得到另一個定位點Yxax，從Y軸投影曲線上的Ymin點開始以N(N為經(jīng)驗值，本實施例取10)為步長為向負方向做面積累加和曲線，該曲線開始趨于平緩地地方對應(yīng)的就是Ymax。定位點Ymin、Ymax之間的區(qū)域為雙腎所在區(qū)域。
c、Z軸方向定位如圖9所示，將骨骼分割結(jié)果在Z軸方向上投影，得到投影曲線；該曲線左側(cè)有明顯的雙峰，說明骨骼分布較多，是對骨盆的投影結(jié)果，該曲線右側(cè)分布比較平均，且數(shù)值較左側(cè)小，是對脊椎投影的結(jié)果，取兩段投影的結(jié)合處為定位點Zmin；另一個定位點Zmax根據(jù)腎臟的物理長度，同時結(jié)合數(shù)據(jù)的層厚計算得出，具體計算方法為腎臟的長度為Lmm，數(shù)據(jù)的層厚為Tmm，則腎臟在掃描數(shù)據(jù)中的長度N＝L/T層，Zmax＝N+Zmin。定位點Zmin、Zmax之間的區(qū)域為雙腎所在區(qū)域。
步驟4033，膀胱定位a、X軸方向定位如圖10所示，將骨骼分割結(jié)果在X軸方向上投影，得到投影曲線，從橫斷面可見膀胱位于左右兩側(cè)股骨頭中間區(qū)域，對應(yīng)投影曲線中點Xmin，Xmax之間的區(qū)域。
b、Y軸方向定位如圖11所示，將骨骼分割結(jié)果在Y軸方向上投影，得到投影曲線，從橫斷面可見膀胱位于趾骨與尾椎骨之間區(qū)域，對應(yīng)于投影曲線中點Ymin，Ymax之間的區(qū)域。
c、Z軸方向定位如圖12所示，將骨骼分割結(jié)果在Z軸方向上投影，得到投影曲線，從冠狀面可見膀胱在股骨頭與趾骨之間區(qū)域，對應(yīng)投影曲線上的點Zmin，Zmax之間區(qū)域。
步驟4034，輸尿管定位根據(jù)上述腎臟和膀胱定位結(jié)果，同理通過X、Y、Z軸方向定位，即可得出輸尿管的區(qū)域定位，在此不進行詳述了。
參照圖13，是泌尿系統(tǒng)待檢測區(qū)域的確定結(jié)果圖。當然，確定泌尿系統(tǒng)待檢測區(qū)域不是必須有的，但這一步驟能有效降低檢測的時間，且能大幅度提高檢測的準確性。并且，上述過程和原理完全可以用于在去除假陽性區(qū)域中確定感興趣區(qū)域的過程。
步驟404，設(shè)定結(jié)石區(qū)域分割閾值為100，判斷上述待檢測區(qū)域中各個點的CT值，如果某點的CT值大于或者等于100，則將該點標記為結(jié)石，所有標記為結(jié)石的點構(gòu)成可能是結(jié)石的區(qū)域；步驟405、從可能是結(jié)石的區(qū)域所包含的點中去除各種假陽性區(qū)域，得到精確結(jié)石區(qū)域。
例如，從結(jié)石區(qū)域所包含的點中去除上述已經(jīng)切割得到的骨骼區(qū)域所包含的點，從而去除了由于CT圖像中骨骼的CT值范圍與結(jié)石重合的假陽性區(qū)域，得到精確結(jié)石區(qū)域。當然，作為其它的實施例，本發(fā)明還可以采用上文中各種去除假陽性區(qū)域的裝置來去除可能由于各種情況產(chǎn)生的假陽性區(qū)域，相應(yīng)的各種去除方法已在上文中舉例說明，在此就不再贅述。
步驟406，對精確結(jié)石區(qū)域中各個結(jié)石的特征數(shù)據(jù)按照上文所述的算法進行測量。有關(guān)各特征數(shù)據(jù)的具體算法已在上文中詳細說明，在此就不再贅述。下面提供一組測量結(jié)果數(shù)據(jù)(見表1)，以供本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解前述計算方法。
表1

步驟407，通過體繪制單元對腎臟區(qū)域、輸尿管區(qū)域或者膀胱區(qū)域進行邊緣增強處理，其具體處理方法已在上文中詳細描述，在此不再贅述，需要說明的是，邊緣增強體繪制必須先把繪制對象分割出來，即必須先把腎臟分割出來。腎臟的分割方法不限，可以是區(qū)域生長法、分水嶺法、模型法等。
步驟408、將精確結(jié)石區(qū)域用輪廓線在圖像中標記出，并在顯示單元中顯示。
在本實施例中，將邊緣增強技術(shù)應(yīng)用到腎臟分割中，與結(jié)石檢測結(jié)果同時顯示，可以精確顯示腎臟內(nèi)部結(jié)石的大小和相對于腎臟的位置。腎臟區(qū)域采用邊緣增強體繪制，結(jié)石區(qū)域可以采用普通輪廓線顯示或者也通過體繪制對其阻光度進行調(diào)整，從而能夠更加清晰的對比顯示，提供更清晰的診斷信息。
本實施例的顯示結(jié)果如圖14所示。圖14中，在骨骼左右兩側(cè)均勻分布的兩個透明區(qū)域即為體繪制區(qū)域(腎臟區(qū)域)1403和1404，已經(jīng)將其透明處理使之可以凸現(xiàn)其中的結(jié)石區(qū)域；圖14中左側(cè)體繪制區(qū)域1403的右下外側(cè)的獨立區(qū)域1401即為一個結(jié)石區(qū)域，圖14中右側(cè)體繪制區(qū)域1404的中部，貼近骨骼之處有一個獨立區(qū)域1402也是一個結(jié)石區(qū)域。
本步驟中還可以顯示測量得到的有關(guān)特征數(shù)據(jù)，以方便醫(yī)務(wù)人員使用。
參照圖15，是本發(fā)明一種針對CT圖像的處理方法流程圖，包括以下步驟步驟1501，獲取CT圖像；
步驟1502，通過判斷所述CT圖像體素點的CT值而分割出目標區(qū)域，其中，CT值大于或者等于目標區(qū)域分割閾值的點構(gòu)成目標區(qū)域，所述目標區(qū)域包括至少一個獨立區(qū)域；步驟1503，去除所述目標區(qū)域中包含的假陽性區(qū)域，從而得到精確目標區(qū)域。
本發(fā)明的方法在目標區(qū)域分割步驟之前優(yōu)選的還可以包括步驟1504，根據(jù)檢測需求在所述CT圖像中確定待檢測區(qū)域，通過判斷所述CT圖像中待檢測區(qū)域的體素點的CT值而分割出目標區(qū)域。
本發(fā)明可以提供多種所述假陽性區(qū)域去除方式，包括組織區(qū)域去除在所述CT圖像中分割出特定組織區(qū)域；從目標區(qū)域所包含的點中去除所述特定組織區(qū)域所包含的點；或者梯度去除從所述目標區(qū)域包含的點中去除其中梯度小于或者等于預定梯度閾值的點；或者感興趣區(qū)域去除根據(jù)檢測需求在所述CT圖像中確定感興趣區(qū)域；判別在所述目標區(qū)域中，某個獨立區(qū)域是否完全或者部分的位于所述感興趣區(qū)域之外，如果是，則去除構(gòu)成該獨立區(qū)域的所有點；或者體積去除判別在所述目標區(qū)域中，某個獨立區(qū)域的體積是否大于或者等于預置的體積閾值，如果是，則去除構(gòu)成該獨立區(qū)域的所有點；或者CT值分布去除判別在所述目標區(qū)域中，某個獨立區(qū)域的CT值標準差是否大于或者等于預定閾值，如果是，則去除構(gòu)成該獨立區(qū)域的所有點。
本發(fā)明的方法優(yōu)選的還可以包括步驟1505，根據(jù)所述精確目標區(qū)域中包含的各個點的坐標、體素參數(shù)或者CT值，計算所述精確目標區(qū)域中各個封閉獨立區(qū)域的特征數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的方法優(yōu)選的還可以包括步驟1506，根據(jù)各個點的梯度確定待增強顯示區(qū)域的邊緣點，以及針對邊緣點與非邊緣點設(shè)置不同的阻光度，根據(jù)所述阻光度在所述CT圖像上對待增強顯示區(qū)域進行體繪制；以及對比顯示所述精確目標區(qū)域和待增強顯示區(qū)域的步驟1507。
前述特定組織區(qū)域的分割方式可以為一種優(yōu)選的區(qū)域生長法，包括在所述腹部CT圖像的最靠近胸部的平面層上，遍歷該平面上的點，取第一個CT值大于預定分割閾值的點為種子點；從所述種子點開始區(qū)域生長，CT值大于或者等于預定分割閾值的點構(gòu)成特定組織區(qū)域。優(yōu)選的，還可以進一步包括以下步驟判斷在所述腹部CT圖像的最靠近胸部的平面層上，是否存在CT值大于所述預定分割閾值但是未標記屬于所述特定組織區(qū)域的點，如果存在，則將該點作為種子點，輸出信息至所述區(qū)域生長模塊。
由于圖15所示的方法可以在圖1所示的裝置上完成，相關(guān)內(nèi)容已經(jīng)在前述部分進行了詳細描述，因此，在此就不再贅述。
根據(jù)本發(fā)明的核心構(gòu)思，參照圖16，是本發(fā)明一種針對CT圖像的處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖，包括以下部件圖像掃描與重建子系統(tǒng)1601，用于使用X射線對待測部件進行掃描，并輸出CT圖像；圖像處理子系統(tǒng)1602，用于對所述CT圖像進行處理，包括以下單元接口單元16021，用于獲取CT圖像；目標區(qū)域分割單元16022，用于通過判斷所述CT圖像體素點的CT值而分割出目標區(qū)域，其中，CT值大于或者等于目標區(qū)域分割閾值的點構(gòu)成目標區(qū)域，所述目標區(qū)域包括至少一個獨立區(qū)域；假陽性區(qū)域去除單元16023，用于去除所述目標區(qū)域中包含的假陽性區(qū)域，從而得到精確目標區(qū)域；顯示子系統(tǒng)16024，用于顯示所述精確目標區(qū)域。
圖像掃描和重建子系統(tǒng)可以采用現(xiàn)有的各種方式實現(xiàn)，一般都需要用于產(chǎn)生X射線的發(fā)生器、用于檢測由于對樣本進行X射線照射而從樣本透射出來的X射線，以及用于生成圖像的圖像重建單元。由于本部分屬于本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的，各本發(fā)明對此就不詳述了。
當然，圖16所述系統(tǒng)還可以包括前述的特征數(shù)據(jù)測量單元、體繪制單元等等，圖16的描述中未詳盡之處，可以參見本說明書前述相關(guān)部分。
以上對本發(fā)明所提供的一種針對CT圖像的處理裝置、方法以及系統(tǒng)，進行了詳細介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實施方式
及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1.一種針對CT圖像的處理裝置，其特征在于，包括接口單元，用于獲取CT圖像；目標區(qū)域分割單元，用于通過判斷所述CT圖像體素點的CT值而分割出目標區(qū)域，其中，CT值大于或者等于目標區(qū)域分割閾值的點構(gòu)成目標區(qū)域，所述目標區(qū)域包括至少一個獨立區(qū)域；假陽性區(qū)域去除單元，用于去除所述目標區(qū)域中包含的假陽性區(qū)域，從而得到精確目標區(qū)域。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括待檢測區(qū)域確定單元，用于根據(jù)檢測需求在所述CT圖像中確定待檢測區(qū)域；所述目標區(qū)域分割單元通過判斷所述CT圖像中待檢測區(qū)域的體素點的CT值而分割出目標區(qū)域。
3.如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，還包括體繪制單元，用于根據(jù)各個點的梯度確定待增強顯示區(qū)域的邊緣點，以及針對邊緣點與非邊緣點設(shè)置不同的阻光度，根據(jù)所述阻光度在所述CT圖像上對待增強顯示區(qū)域進行體繪制；顯示單元，用于對比顯示所述精確目標區(qū)域和待增強顯示區(qū)域。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述假陽性區(qū)域去除單元包括組織區(qū)域分割組件，用于在所述CT圖像中分割出特定組織區(qū)域；去除組件，用于從目標區(qū)域所包含的點中去除所述特定組織區(qū)域所包含的點。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述假陽性區(qū)域去除單元包括梯度去除組件，用于從所述目標區(qū)域包含的點中去除其中梯度小于或者等于預定梯度閾值的點。
6.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述假陽性區(qū)域去除單元包括感興趣區(qū)域確定組件，用于根據(jù)檢測需求在所述CT圖像中確定感興趣區(qū)域；位置去除組件，用于判別在所述目標區(qū)域中，某個獨立區(qū)域是否完全或者部分的位于所述感興趣區(qū)域之外，如果是，則去除構(gòu)成該獨立區(qū)域的所有點。
7.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，假陽性區(qū)域去除單元包括體積去除組件，用于判別在所述目標區(qū)域中，某個獨立區(qū)域的體積是否大于或者等于預置的體積閾值，如果是，則去除構(gòu)成該獨立區(qū)域的所有點。
8.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，假陽性區(qū)域去除單元包括CT值分布去除組件，用于判別在所述目標區(qū)域中，某個獨立區(qū)域的CT值標準差是否大于或者等于預定閾值，如果是，則去除構(gòu)成該獨立區(qū)域的所有點。
9.如權(quán)利要求1、4、5、6、7或8所述的裝置，其特征在于，還包括特征數(shù)據(jù)測量單元，用于根據(jù)所述精確目標區(qū)域中包含的各個點的坐標、體素參數(shù)或者CT值，計算所述精確目標區(qū)域中各個獨立區(qū)域的特征數(shù)據(jù)。
10.如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述特定組織區(qū)域為骨骼區(qū)域，所述目標為結(jié)石。
11.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述待增強顯示區(qū)域為腎臟區(qū)域、輸尿管區(qū)域或者膀胱區(qū)域。
12.如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述特定組織區(qū)域的分割方式為區(qū)域生長法，所述組織區(qū)域分割組件包括種子點確定模塊，用于在所述腹部CT圖像的最靠近胸部的平面層上，遍歷該平面上的點，取第一個CT值大于預定分割閾值的點為種子點；區(qū)域生長模塊，用于從所述種子點開始區(qū)域生長，CT值大于或者等于預定分割閾值的點構(gòu)成特定組織區(qū)域。
13.如權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，所述組織區(qū)域分割組件還包括種子點重復確定模塊，用于判斷在所述腹部CT圖像的最靠近胸部的平面層上，是否存在CT值大于所述預定分割閾值但是未標記屬于所述特定組織區(qū)域的點，如果存在，則將該點作為種子點，輸出信息至所述區(qū)域生長模塊。
14.一種針對CT圖像的處理方法，其特征在于，包括獲取CT圖像；通過判斷所述CT圖像體素點的CT值而分割出目標區(qū)域，其中，CT值大于或者等于目標區(qū)域分割閾值的點構(gòu)成目標區(qū)域，所述目標區(qū)域包括至少一個獨立區(qū)域；去除所述目標區(qū)域中包含的假陽性區(qū)域，從而得到精確目標區(qū)域。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，在目標區(qū)域分割步驟之前還包括根據(jù)檢測需求在所述CT圖像中確定待檢測區(qū)域；所述目標區(qū)域分割單元通過判斷所述CT圖像中待檢測區(qū)域的體素點的CT值而分割出目標區(qū)域。
16.如權(quán)利要求14或15所述的方法，其特征在于，還包括根據(jù)各個點的梯度確定待增強顯示區(qū)域的邊緣點，以及針對邊緣點與非邊緣點設(shè)置不同的阻光度，根據(jù)所述阻光度在所述CT圖像上對待增強顯示區(qū)域進行體繪制；對比顯示所述精確目標區(qū)域和待增強顯示區(qū)域。
17.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述假陽性區(qū)域去除方式為組織區(qū)域去除在所述CT圖像中分割出特定組織區(qū)域；從目標區(qū)域所包含的點中去除所述特定組織區(qū)域所包含的點；或者梯度去除從所述目標區(qū)域包含的點中去除其中梯度小于或者等于預定梯度閾值的點；或者感興趣區(qū)域去除根據(jù)檢測需求在所述CT圖像中確定感興趣區(qū)域；判別在所述目標區(qū)域中，某個獨立區(qū)域是否完全或者部分的位于所述感興趣區(qū)域之外，如果是，則去除構(gòu)成該獨立區(qū)域的所有點；或者體積去除判別在所述目標區(qū)域中，某個獨立區(qū)域的體積是否大于或者等于預置的體積閾值，如果是，則去除構(gòu)成該獨立區(qū)域的所有點；或者CT值分布去除判別在所述目標區(qū)域中，某個獨立區(qū)域的CT值標準差是否大于或者等于預定閾值，如果是，則去除構(gòu)成該獨立區(qū)域的所有點。
18.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，還包括根據(jù)所述精確目標區(qū)域中包含的各個點的坐標、體素參數(shù)或者CT值，計算所述精確目標區(qū)域中各個封閉獨立區(qū)域的特征數(shù)據(jù)。
19.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述特定組織區(qū)域的分割方式為區(qū)域生長法，包括在所述腹部CT圖像的最靠近胸部的平面層上，遍歷該平面上的點，取第一個CT值大于預定分割閾值的點為種子點從所述種子點開始區(qū)域生長，CT值大于或者等于預定分割閾值的點構(gòu)成特定組織區(qū)域。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，還包括判斷在所述腹部CT圖像的最靠近胸部的平面層上，是否存在CT值大于所述預定分割閾值但是未標記屬于所述特定組織區(qū)域的點，如果存在，則將該點作為種子點，輸出信息至所述區(qū)域生長模塊。
21.一種針對CT圖像的處理系統(tǒng)，其特征在于，包括圖像掃描與重建子系統(tǒng)，用于使用X射線對待測部件進行掃描，并輸出CT圖像；圖像處理子系統(tǒng)，用于對所述CT圖像進行處理，包括以下單元接口單元，用于獲取CT圖像；目標區(qū)域分割單元，用于通過判斷所述CT圖像體素點的CT值而分割出目標區(qū)域，其中，CT值大于或者等于目標區(qū)域分割閾值的點構(gòu)成目標區(qū)域，所述目標區(qū)域包括至少一個獨立區(qū)域；假陽性區(qū)域去除單元，用于去除所述目標區(qū)域中包含的假陽性區(qū)域，從而得到精確目標區(qū)域；顯示子系統(tǒng)，用于顯示所述精確目標區(qū)域。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種針對CT圖像的處理裝置、方法及系統(tǒng)，所述裝置包括用于獲取CT圖像的接口單元；用于通過判斷所述CT圖像體素點的CT值而分割出目標區(qū)域的目標區(qū)域分割單元，其中，CT值大于或者等于目標區(qū)域分割閾值的點構(gòu)成目標區(qū)域，所述目標區(qū)域包括至少一個獨立區(qū)域；用于去除所述目標區(qū)域中包含的假陽性區(qū)域，從而得到精確目標區(qū)域的假陽性區(qū)域去除單元。本發(fā)明可以快速、方便的在CT圖像中精確確定待測目標區(qū)域，測量待測目標區(qū)域的特征數(shù)據(jù)，以及三維顯示其具體位置和相對位置；本發(fā)明通過采用較低的目標區(qū)域閾值，從而可以降低漏檢率；并在此基礎(chǔ)上去除各種可能的假陽性區(qū)域，從而能夠精確描述目標區(qū)域，提高目標信息的精確度。
文檔編號G06T5/20GK1943513SQ20061013835
公開日2007年4月11日 申請日期2006年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月8日
發(fā)明者馬紅楓, 張軍, 吳蕾, 權(quán)松民, 康雁 申請人:沈陽東軟醫(yī)療系統(tǒng)有限公司