基于圖像處理的椎間盤自動定位方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于圖像處理的椎間盤自動定位方法，其特征在于按照以下步驟進(jìn)行：1輸入椎間盤圖像,通過圖像預(yù)處理獲取樣本圖像；2采用m個尺度n個方向的2D-Gabor濾波器對所述樣本圖像進(jìn)行濾波處理；3從濾波后的圖像中分別抽取反映椎間盤特點的圖像和只反映背景噪聲的圖像，各自疊加并取平均值后做差，然后采用二值化法與中值濾波法來提取目標(biāo)；4根據(jù)步驟3所得結(jié)果采用聚類算法確定出椎間盤的位置。顯著效果是：采用了形狀濾波的方式，取得的結(jié)果更加準(zhǔn)確清晰，對非椎間盤信息的抗干擾能力強(qiáng)；即使有某一個椎間盤的定位出錯，也只是稍有偏移，對后面椎間盤的定位不會產(chǎn)生太大影響，整個系統(tǒng)魯棒性較高。
【專利說明】基于圖像處理的椎間盤自動定位方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及到臨床醫(yī)學(xué)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說，是一種基于圖像處理的椎間盤自動 定位方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 椎間盤的自動定位對臨床醫(yī)學(xué)有著重要意義，而對于椎間盤的定位，目前主要分 為兩個方向，全自動的定位椎間盤和通過人機(jī)交互方式的半自動的定位椎間盤。手動定位 的方式十分常耗時耗力，無疑會浪費(fèi)醫(yī)生大量時間，因此醫(yī)學(xué)臨床上迫切的需要一種方法 能夠自動定位椎間盤。但由于臨床應(yīng)用所要求的準(zhǔn)確性，現(xiàn)在大部分的研究工作還集中在 半自動的定位方式上。
[0003]目前，胸椎和腰椎己經(jīng)有了自動定位的算法，但是常常受到其他非椎間盤的噪聲 的干擾，使得椎間盤的識別準(zhǔn)確率并不高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種能夠有效地去除其他非椎間盤的 噪聲的干擾，具有較高識別準(zhǔn)確性的椎間盤自動定位方法。
[0005] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明表述一種基于圖像處理的椎間盤自動定位方法，其關(guān)鍵 在于按照以下步驟進(jìn)行：
[0006] 步驟1 :輸入椎間盤圖像，通過圖像預(yù)處理獲取樣本圖像；
[0007] 步驟2 :采用m個尺度n個方向的2D_Gabor濾波器對所述樣本圖像進(jìn)行濾波處 理；
[0008] 步驟3 :從濾波后的圖像中分別抽取反映椎間盤特點的圖像和只反映背景噪聲的 圖像，各自疊加并取平均值后做差，然后采用二值化法與中值濾波法來提取目標(biāo)；
[0009] 步驟4 :根據(jù)步驟3所得結(jié)果采用聚類算法確定出椎間盤的位置。
[0010] 利用椎間盤的形狀特點和Gabor濾波器形狀濾波的特 點，步驟2中所述的2D-Gabor濾波器所采用的Gabor核函數(shù)為：

【權(quán)利要求】
1. 一種基于圖像處理的椎間盤自動定位方法，其特征在于按照以下步驟進(jìn)行： 步驟1 :輸入椎間盤圖像，通過圖像預(yù)處理獲取樣本圖像； 步驟2 :采用m個尺度η個方向的2D-Gab〇r濾波器對所述樣本圖像進(jìn)行濾波處理； 步驟3 :從濾波后的圖像中分別抽取反映椎間盤特點的圖像和只反映背景噪聲的圖 像，各自疊加并取平均值后做差，然后采用二值化法與中值濾波法來提取目標(biāo)； 步驟4 :根據(jù)步驟3所得結(jié)果采用聚類算法確定出椎間盤的位置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖像處理的椎間盤自動定位方法，其 特征在于：步驟2中所述的2D-Gabor濾波器所采用的Gabor核函數(shù)為：
方向的高斯函數(shù)帶寬，〇y為y方向的高斯函數(shù)帶寬； , , MU X' =XCOS與,+jsm魏，J1 = -XSUi魏+JCOS魏，乳=--表示第u個方向的方向參 η 數(shù)，u= 1?n，A,. =表示第V個尺度的頻率參數(shù)，V= 1?m,kmax是頻率上限，f是濾 波器的間隔因子，i為虛數(shù)單位。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于圖像處理的椎間盤自動定位方法，其特征在于：
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖像處理的椎間盤自動定位方法，其特征在于：步驟1 中的圖像預(yù)處理是先將MRI脊柱圖像重置為大小為512*512的灰度圖像；然后以255行，第 200列為中心截取392*260大小的圖像。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖像處理的椎間盤自動定位方法，其特征在于：m= 3? 8,η= 5 ?16。
【文檔編號】G06K9/54GK104318232SQ201410546514
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月16日
【發(fā)明者】朱新建, 林曉紅, 閆錚, 吳若愚, 吳寶明 申請人:中國人民解放軍第三軍醫(yī)大學(xué)第三附屬醫(yī)院