专利名称：一种ct影像左右肺粘连层检测、粘连检测的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及图像处理领域，特别涉及一种CT影像左右肺粘连层检测、粘连检测的方法及装置。
背景技术：
利用CT影像数据，在影像上分离左右肺是肺功能评估之前的重要步骤。通常肺部CT影像数据在提取肺实质区域后，可利用图像分割方法直接进行左右肺的分离标记，但有一小部分CT影像数据呈现左右肺粘连的现象，利用图像分割方法提取的肺实质区呈现一个整体，难以进行左右肺的分离标记。因此，需要对肺部CT影像数据先进行粘连检测，排除粘连的影像层。目前的粘连检测方法依赖于对单层CT影像的连通域计算，如果连通域面积大于某一特定值则认为在此层影像上发生了粘连，但是该确定粘连所在影像层的方法涉及到连通域计算，计算量大、非常费时。并且，对没有粘连发生的病例，也需要对每层影像数据进行连通域计算，浪费了大量计算时间。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种CT影像左右肺粘连层检测、粘连检测的方法及装置以实现快速检测出粘连的影像层的目的。本发明提供了一种CT影像肺粘连层的检测方法，该方法包括将肺实质影像数据中的至少一层影像数据作为当前层影像数据执行以下步骤，其中该肺实质影像数据中属于肺实质的像素点已记为肺实质像素点从当前层影像数据上，选择出分别位于第一肺的第一光源像素点和第二肺的第二光源像素点，其中，所述第一光源像素点和第二光源像素点具体为与从第一肺到第二肺方向垂直的两列像素点；以第一光源像素点为界，将第一光源像素点及与朝向第二光源像素点方向相反一侧的所有肺实质像素点记为第一肺像素点，将第一光源像素点朝向第一肺像素点的方向记为第一方向；以第二光源像素点为界，将第二光源像素点及与朝向第一光源像素点方向相反一侧的所有肺实质像素点记为第二肺像素点，将第二光源像素点朝向第二肺像素点的方向记为第二方向；执行第一肺扩散步骤和第二肺扩散步骤；；所述第一肺扩散步骤包括对于第一光源像素点向第二方向相邻一列中的每个像素点，判断该像素点是否满足记为第一肺像素点的条件，如果满足，将该像素点记为第一肺像素点，所述记为第一肺像素点的条件具体为该像素点为肺实质像素点、未记为第二肺像素点，且与第一光源像素点相邻的3个像素点中已经有记为第一肺像素点的肺实质像素点；在所述第一光源像素点向第二方向相邻一列中的所有像素点都判断之后，若所述第一光源像素点向第二方向相邻一列中的像素点中有第一肺像素点，将该第一光源像素点朝向第二方向移动一列，重新进入所述第一肺扩散步骤；所述第二肺扩散步骤包括对于第二光源像素点向第一方向相邻一列中的每个像素点，判断该像素点是否满足记为第二肺像素点的条件，如果满足，将该像素点记为第二肺像素点，所述记为第二肺像素点的条件具体为该像素点为肺实质像素点、未记为第一肺像素点，且与第二光源像素点相邻的3个像素点中已经有记为第二肺像素点的肺实质像素点；在所述第二光源像素点向第一方向相邻一列中的所有像素点都判断之后，若所述第二光源像素点向第一方向相邻一列中的像素点有第二肺像素点，将该第二光源像素点朝向第一方向移动一列，重新进入所述第二肺扩散步骤；在执行第一肺扩散步骤和第二肺扩散步骤过程中，若第一光源像素点与第二光源像素点相邻，则执行判断步骤；所述判断步骤包括判断第一光源像素点是否存在一个像素点已被标记为第一肺像素点、且在相邻的第二方向上的一列像素点上最相邻的3个像素点其中之一已被标记为第二肺像素点；或判断第二光源像素点是否存在一个像素点已被标记为第二肺像素点、且在相邻的第一方向上的一列像素点上最相邻的3个像素点其中之一已被标记为第一肺像素点；如果存在，返回当前层影像数据肺粘连结果。可选地，所述从第一肺到第二肺的方向具体为当前层影像数据中第一列像素点到最后一列像素点的方向；所述从当前层影像数据上，选择出分别位于第一肺的第一光源像素点和第二肺的第二光源像素点具体实现为按照从第一列像素点到最后一列像素点的方向搜索，查询出最先出现肺实质像素点的列，将该列像素点所在的列数记为；按照从最后一列像素点到第一列像素点的方向搜索，查询出最先出现肺实质像素点的列，将该列像素点所在的列数记为;其中W第二〉W第一；选取列数分别
权利要求
1.一种CT影像肺粘连层的检测方法，其特征在于，包括 将肺实质影像数据中的至少一层影像数据作为当前层影像数据执行以下步骤，其中该肺实质影像数据中属于肺实质的像素点已记为肺实质像素点 从当前层影像数据上，选择出分别位于第一肺的第一光源像素点和第二肺的第二光源像素点，其中，所述第一光源像素点和第二光源像素点具体为与从第一肺到第二肺方向垂直的两列像素点； 以第一光源像素点为界，将第一光源像素点及与朝向第二光源像素点方向相反一侧的所有肺实质像素点记为第一肺像素点，将第一光源像素点朝向第一肺像素点的方向记为第一方向； 以第二光源像素点为界，将第二光源像素点及与朝向第一光源像素点方向相反一侧的所有肺实质像素点记为第二肺像素点，将第二光源像素点朝向第二肺像素点的方向记为第二方向； 执行第一肺扩散步骤和第二肺扩散步骤；； 所述第一肺扩散步骤包括 对于第一光源像素点向第二方向相邻一列中的每个像素点，判断该像素点是否满足记为第一肺像素点的条件，如果满足，将该像素点记为第一肺像素点，所述记为第一肺像素点的条件具体为该像素点为肺实质像素点、未记为第二肺像素点，且与第一光源像素点相邻的3个像素点中已经有记为第一肺像素点的肺实质像素点； 在所述第一光源像素点向第二方向相邻一列中的所有像素点都判断之后，若所述第一光源像素点向第二方向相邻一列中的像素点中有第一肺像素点，将该第一光源像素点朝向第二方向移动一列，重新进入所述第一肺扩散步骤； 所述第二肺扩散步骤包括 对于第二光源像素点向第一方向相邻一列中的每个像素点，判断该像素点是否满足记为第二肺像素点的条件，如果满足，将该像素点记为第二肺像素点，所述记为第二肺像素点的条件具体为该像素点为肺实质像素点、未记为第一肺像素点，且与第二光源像素点相邻的3个像素点中已经有记为第二肺像素点的肺实质像素点； 在所述第二光源像素点向第一方向相邻一列中的所有像素点都判断之后，若所述第二光源像素点向第一方向相邻一列中的像素点有第二肺像素点，将该第二光源像素点朝向第一方向移动一列，重新进入所述第二肺扩散步骤； 在执行第一肺扩散步骤和第二肺扩散步骤过程中，若第一光源像素点与第二光源像素点相邻，则执行判断步骤； 所述判断步骤包括判断第一光源像素点是否存在一个像素点已被标记为第一肺像素点、且在相邻的第二方向上的一列像素点上最相邻的3个像素点其中之一已被标记为第二肺像素点；或判断第二光源像素点是否存在一个像素点已被标记为第二肺像素点、且在相邻的第一方向上的一列像素点上最相邻的3个像素点其中之一已被标记为第一肺像素点；如果存在，返回当前层影像数据肺粘连结果。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从第一肺到第二肺的方向具体为当前层影像数据中第一列像素点到最后一列像素点的方向； 所述从当前层影像数据上，选择出分别位于第一肺的第一光源像素点和第二肺的第二光源像素点具体实现为 按照从第一列像素点到最后一列像素点的方向搜索，查询出最先出现肺实质像素点的列，将该列像素点所在的列数记为； 按照从最后一列像素点到第一列像素点的方向搜索，查询出最先出现肺实质像素点的列，将该列像素点所在的列数记为； 其中W第二 > W第一； 选取列数分别在
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括 计算出位于列数和列数之间居中位置的相邻两列像素点，将所述相邻两列像素点中更接近第一光源像素点的一列像素点记为第一中心像素点、另一列像素点记为第二中心像素点； 所述第一肺扩散步骤中，重新进入所述第一肺扩散步骤之前还判断是否所述第一光源像素点到达第一中心像素点位置，如果到达，则暂停第一肺扩散步骤； 所述第二肺扩散步骤中，重新进入所述第二肺扩散步骤之前还判断是否所述第二光源像素点到达第二中心像素点位置，如果到达，则暂停第二肺扩散步骤； 在判断步骤中还包括如果不存在，则触发第一肺扩散步骤和第二肺扩散步骤继续执行。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括 在执行第一肺扩散步骤过程中，如果未发生第一光源像素点与第二光源像素点相邻，且所述第一光源像素点向第二方向相邻一列中的像素点中没有第一肺像素点时，返回当前层未粘连结果； 或者， 在执行第二肺扩散步骤过程中，如果未发生第一光源像素点与第二光源像素点相邻，且所述第二光源像素点向第一方向相邻一列中的像素点中没有第二肺像素点时，返回当前层未粘连结果。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述返回当前层未粘连结果具体为返回更新的当前层影像数据，其中所述更新的当前层影像数据中属于第一肺实质的像素点和属于第二肺实质的像素点分别记为第一肺像素点和第二肺像素点，具体通过以下步骤获得 当第一肺扩散步骤中将满足记为第一肺像素点条件的像素点记为第一肺像素点时，和当第二肺扩散步骤中将满足记为第二肺像素点条件的像素点记为第二肺像素点时，在当前层影像数据的相应像素点上做相应标记； 在执行第一肺扩散步骤过程中，如果未发生第一光源像素点与第二光源像素点相邻，且所述第一光源像素点向第二方向相邻一列中的像素点中没有第一肺像素点时，确定第一肺扩散步骤完成； 在执行第二肺扩散步骤过程中，如果未发生第一光源像素点与第二光源像素点相邻，且所述第二光源像素点向第一方向相邻一列中的像素点中没有第二肺像素点时，确定第二肺扩散步骤完成； 在第一肺扩散步骤和第二肺扩散步骤均完成时，生成更新的当前层影像数据。
6.一种CT影像肺粘连层检测的装置，其特征在于，包括 初始化单元用于将肺实质影像数据中的至少一层影像数据作为当前层影像数据发送到光源选择单元，其中该肺实质影像数据中属于肺实质的像素点已记为肺实质像素点；光源选择单元用于从当前层影像数据上，选择出分别位于第一肺的第一光源像素点和第二肺的第二光源像素点，其中，所述第一光源像素点和第二光源像素点具体为与从第一肺到第二肺方向垂直的两列像素点； 第一肺和第二肺初定单元用于以第一光源像素点为界，将第一光源像素点及与朝向第二光源像素点方向相反一侧的所有肺实质像素点记为第一肺像素点，将第一光源像素点朝向第一肺像素点的方向记为第一方向；以第二光源像素点为界，将第二光源像素点及与朝向第一光源像素点方向相反一侧的所有肺实质像素点记为第二肺像素点，将第二光源像素点朝向第二肺像素点的方向记为第二方向； 第一肺扩散单元用于对于第一光源像素点向第二方向相邻一列中的每个像素点，判断该像素点是否满足记为第一肺像素点的条件，如果满足，将该像素点记为第一肺像素点，所述记为第一肺像素点的条件具体为该像素点为肺实质像素点、未记为第二肺像素点、且与第一光源像素点相邻的3个像素点中已经有记为第一肺像素点的肺实质像素点；在所述第一光源像素点向第二方向相邻一列中的所有像素点都判断之后，若所述第一光源像素点向第二方向相邻一列中的像素点中有第一肺像素点，将该第一光源像素点朝向第二方向移动一列，重新触发所述第一肺扩散单元执行； 第二肺扩散单元用于对于第二光源像素点向第一方向相邻一列中的每个像素点，判断该像素点是否满足记为第二肺像素点的条件，如果满足，将该像素点记为第二肺像素点，所述记为第二肺像素点的条件具体为该像素点为肺实质像素点、未记为第一肺像素点、且与第二光源像素点相邻的3个像素点中已经有记为第二肺像素点的肺实质像素点；在所述第二光源像素点向第一方向相邻一列中所有像素点都判断之后，若所述第二光源像素点向第一方向相邻一列中的像素点有第二肺像素点，将该第二光源像素点朝向第一方向移动一列，重新触发所述第二肺扩散单元执行； 粘连判断单元用于在第一肺扩散单元和第二肺扩散单元执行过程中，若第一光源像素点与第二光源像素点相邻，执行判断步骤，所述判断步骤包括判断第一光源像素点是否存在一个像素点已被标记为第一肺像素点、且在相邻的第二方向上的一列像素点上最相邻的3个像素点其中之一已被标记为第二肺像素点；或判断第二光源像素点是否存在一个像素点已被标记为第二肺像素点、且在相邻的第一方向上的一列像素点上最相邻的3个像素点其中之一已被标记为第一肺像素点；如果存在，返回当前层影像数据肺粘连结果。
7.—种CT影像肺粘连检测的方法，其特征在于，包括 从肺实质影像数据上第一肺区域选取一肺实质像素点作为第一肺种子点，从肺实质影像数据上第二肺区域选取一肺实质像素点作为第二肺种子点，执行第一肺增长步骤和第二肺增长步骤，其中该肺实质影像数据中属于肺实质的像素点已记为肺实质像素点； 第一肺增长步骤包括如果距离第一肺种子点预设范围内的像素点存在记为第二肺的肺实质像素点，进入粘连结果返回步骤，其中，距离第一肺种子点预设范围内的像素点至少包括第一肺种子点所在影像层和相邻影像层中与第一肺种子点相邻的像素点； 如果距离第一肺种子点预设范围内的像素点不存在记为第二肺的肺实质像素点，且存在未记为第一肺的肺实质像素点，将该未记为第一肺的肺实质像素点记为第一肺，从该次第一肺增长步骤中新记为第一肺的像素点中选取一像素点代替原第一肺种子点作为第一肺种子点，重新进入第一肺增长步骤； 第二肺增长步骤包括 如果距离第二肺种子点预设范围内的像素点存在记为第一肺的肺实质像素点，进入粘连结果返回步骤，其中，距离第二肺种子点预设范围内的像素点至少包括第二肺种子点所在影像层中和相邻影像层中与第二肺种子点相邻的像素点； 如果距离第二肺种子点预设范围内的像素点不存在记为第一肺的肺实质像素点，且存在未记为第二肺的肺实质像素点，将该未记为第二肺的肺实质像素点记为第二肺，从该次第二肺增长步骤中新记为第二肺的像素点中选取一像素点代替原第二肺种子点作为第二肺种子点，重新进入第二肺增长步骤； 所述粘连结果返回步骤包括应用如权利要求1到5所述一种CT影像肺粘连层检测的方法对该肺实质影像数据的各层影像数据进行粘连层检测。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述执行第一肺增长步骤和第二肺增长步骤具体为同时开始执行。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括 在进入所述第一肺增长步骤时，如果距离第一肺种子点预设范围内的像素点不存在记为第二肺的肺实质像素点，且肺实质像素点已全记为第一肺；或者，在进入所述第二肺增长步骤时，如果距离第二肺种子点预设范围内的像素点不存在记为第一肺的肺实质像素点，且肺实质像素点已全记为第二肺； 返回未发生粘连结果。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述从肺实质影像数据上第一肺区域选取一肺实质像素点作为第一肺种子点，从肺实质影像数据上第二肺区域选取一肺实质像素点作为第二肺种子点的具体实现为 从肺实质影像数据中，按照从最顶层影像数据到最底层影像数据的方向搜索，查询出最先出现肺实质像素点的影像数据层，将该层数记为Sw ； 从肺实质影像数据中，按照从最底层影像数据到最顶层影像数据的方向搜索，查询出最先出现肺实质像素点的影像数据层，将该层数记为Sis ； 计算获得肺实质中间层为Stw; 从肺实质中间层Stra上，按照从最顶行像素点到最底行像素点的方向搜索，查询出最先出现肺实质像素点的行，将该行数记为Hw ； 从肺实质中间层Stra上，按照从最底行像素点到最顶行像素点的方向搜索，查询出最先出现肺实质像素点的行，将该行数记为Hlil ； 从肺实质中间层Stra上，按照从第一列像素点到最后一列像素点的方向搜索，查询出最先出现肺实质像素点的列，将该列数记为兩第一; 从肺实质中间层Stra上，按照从最后一列像素点到第一列像素点的方向搜索，查询出最先出现肺实质像素点的列，将该列数记为切第二; 从肺实质中间层S中间上
11.一种CT影像肺粘连检测的装置，其特征在于，包括 种子点选取单元用于从肺实质影像数据上第一肺区域选取一肺实质像素点作为第一肺种子点，从肺实质影像数据上第二肺区域选取一肺实质像素点作为第二肺种子点，触发第一肺增长单元和第二肺增长单元执行，其中该肺实质影像数据中属于肺实质的像素点已记为肺实质像素点； 第一肺增长单元用于执行以下判断 如果距离第一肺种子点预设范围内的像素点存在记为第二肺的肺实质像素点，触发粘连结果返回单元执行，其中，距离第一肺种子点预设范围内的像素点至少包括第一肺种子点所在影像层和相邻影像层中与第一肺种子点相邻的像素点； 如果距离第一肺种子点预设范围内的像素点不存在记为第二肺的肺实质像素点，且存在未记为第一肺的肺实质像素点，将该未记为第一肺的肺实质像素点记为第一肺，从该次第一肺增长步骤中新记为第一肺的像素点中选取一像素点代替原第一肺种子点作为第一肺种子点，触发第一肺增长单元重新开始执行； 第二肺增长单元用于执行以下判断 如果距离第二肺种子点预设范围内的像素点存在记为第一肺的肺实质像素点，触发粘连结果返回单元执行，其中，距离第二肺种子点预设范围内的像素点至少包括第二肺种子点所在影像层中和相邻影像层中与第二肺种子点相邻的像素点； 如果距离第二肺种子点预设范围内的像素点不存在记为第一肺的肺实质像素点，且存在未记为第二肺的肺实质像素点，将该未记为第二肺的肺实质像素点记为第二肺，从该次第二肺增长步骤中新记为第二肺的像素点中选取一像素点代替原第二肺种子点作为第二肺种子点，触发第二肺增长单元重新开始执行； 粘连结果返回单元用于应用如权利要求1到5所述一种CT影像肺粘连层检测的方法对该肺实质影像数据的各层影像数据进行粘连层检测。
全文摘要
本发明公开了一种CT影像肺粘连层检测、粘连检测的方法及装置，具体采用类似光源扩散的方法从第一肺和第二肺各自选择第一光源像素点和第二光源像素点，再向对方方向逐列进行第一肺和第二肺像素点的判断、判断的依据是与第一光源像素点相邻的3个像素点中已经有记为第一肺像素点的像素点、与第二光源像素点相邻的3个像素点中已经有记为第二肺像素点的像素点，在扩散的过程中，若第一光源像素点和第二光源像素点相邻，在判断出第一肺像素点和第二肺像素点位于相对于对方3个像素点位置时，确认该层影像数据发生肺粘连，该方法相较于现有技术判断连通域是否大于某一特定值的方法更加快速和准确。
文档编号G06T7/00GK103034996SQ20121050690
公开日2013年4月10日 申请日期2012年11月30日 优先权日2012年11月30日
发明者赵大哲, 杨金柱, 覃文军, 袁玉亮, 耿欢 申请人:东软集团股份有限公司