一种肺叶分割的优化方法、装置、电子设备及存储介质与流程

本技术涉及图像处理，尤其涉及一种肺叶分割的优化方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术：

1、基于ct、mri数据的三维重建是深度学习计算机视觉领域的分支，通过ai模型进行三维重建，并将推理结果以特定的方式可视化在特定的医疗诊断辅助设备辅助医生对病人进行手术。

2、但是肺叶分割在目前存在一些缺陷，仅依靠深度学习无法解决左右两侧肺叶的交叉现象，即部分左侧肺叶区域被预测为右侧肺叶，部分右侧肺叶区域被预测为左侧肺叶；两侧肺叶相交的地方存在肺叶粘黏的现象。造成这种现象的原因是患者在医院进行ct取样时身体可能没有完全正对于机器，导致身体与机器之间存在一定的夹角，最终在ct数据中呈现的结果是左右两侧肺叶过于靠近以及深度学习存在一定的误差不能完全精准分割肺叶，使重建出来的三维肺叶推理结果存在左右肺叶粘黏的问题。

3、因此，现有的基于ct、mri的三维重建技术存在分割误差大，不能完全精准分割肺叶，使重建出来的三维肺叶推理结果存在左右肺叶粘黏的问题。

技术实现思路

1、鉴于上述现有技术的不足之处，本技术提供的一种肺叶分割的优化方法、装置、电子设备及存储介质，应用于图像处理技术领域，通过对ct扫描重建的三维肺叶推理结果进行二维平面的转化，并采用形态学连通域的方式分割熔断粘黏区域的左肺叶组织与右肺叶组织，并将分离出来的左肺叶组织与右肺叶组织对应到三维肺叶推理结果中，在三维空间中对三维肺叶推理结果进行矫正，达到精准分割的目的，解决重建出来的三维肺叶推理结果存在左右肺叶粘黏的问题。

2、第一方面，本技术提供一种肺叶分割的优化方法，该方法包括步骤：

3、s1：获取ct扫描重建的三维肺叶推理结果；

4、s2：遍历所述三维肺叶推理结果的每一层切片，获取每一层切片中存在左右肺叶粘黏的二维粘黏层切片；

5、s3：获取所述二维粘黏层切片中的左肺叶组织的第一连通域与右肺叶组织的第二连通域，并分离所述第一连通域与所述第二连通域，得到分离结果；

6、s4：将所述分离结果对应到所述三维肺叶推理结果中，获取所述第一连通域与所述三维肺叶推理结果中肺叶组织的第一连接关系以及所述第二连通域与所述三维肺叶推理结果中肺叶组织的第二连接关系，并根据所述第一连接关系与所述第二连接关系对所述三维肺叶推理结果进行矫正。

7、本技术提出的一种肺叶分割的优化方法，通过获取ct扫描重建的三维肺叶推理结果，但该三维肺叶推理结果并不准确，存在有异常区域，如：将左肺叶误识为右肺叶的区域，将右肺叶误识为左肺叶的区域以及左右肺叶存在粘黏的区域，为了对该三维肺叶推理结果进行矫正，使左肺叶组织与右肺叶组织能够被精准分割，可以将三维肺叶推理结果转化为二维图像，对其中左右肺叶粘黏的区域进行分离矫正，具体为：遍历三维肺叶推理结果的每一层切片，并获取每一层切片中存在左右肺叶粘黏的二维粘黏层切片，而后通过形态学连通域的方式将二维粘黏层切片中粘连在一起的左肺叶组织与右肺叶组织分离开，而后将在二维平面上分离开的左肺叶组织与右肺叶组织对应到三维空间中的三维肺叶推理结果中，对三维肺叶推理结果进行对应的矫正，使三维肺叶推理结果为分割准确的肺叶模型，解决现有技术中三维重建的肺叶模型存在的左右肺叶粘黏的问题。

8、进一步地，步骤s4包括：

9、s41：将所述第一连接关系中所述第一连通域与所述三维肺叶推理结果中的右肺叶组织连接的部分矫正为右肺叶组织；

10、s42：将所述第二连接关系中所述第二连通域与所述三维肺叶推理结果中的左肺叶组织连接的部分矫正为左肺叶组织。

11、本技术提出的一种肺叶分割的优化方法，通过将第一连接关系中第一连通域与三维肺叶推理结果中的右肺叶组织连接的部分矫正为右肺叶组织，将第二连接关系中第二连通域与所述三维肺叶推理结果中的左肺叶组织连接的部分矫正为左肺叶组织，可以在将粘黏区域中的左肺叶组织与右肺叶组织分割开后，将左肺叶组织中错误识别为右肺叶组织的部分矫正为左肺叶组织，将右肺叶组织中错误识别为左肺叶组织的部分矫正为右肺叶组织，以实现对三维肺叶推理结果中的左右肺叶组织进行分割优化，解决三维肺叶推理结果中存在的左右肺叶粘黏的问题。

12、进一步地，步骤s4之后包括：

13、s5：获取矫正后的所述三维肺叶推理结果，并分别提取所述矫正后的所述三维肺叶推理结果中的左肺叶模型与右肺叶模型；

14、s6：分别将所述左肺叶模型与所述右肺叶模型输入肺叶分割模型中，对应得到左上肺叶模型、左下肺叶模型与右上肺叶模型、右下肺叶模型、右中肺叶模型；

15、s7：合并所述左上肺叶模型、所述左下肺叶模型、所述右上肺叶模型、所述右下肺叶模型以及右中肺叶模型得到肺叶分割结果。

16、本技术提出的一种肺叶分割的优化方法，在对三维肺叶推理结果进行矫正后，将左肺叶模型与右肺叶模型分别输入较为精准的肺叶分割模型中，分割出左上肺叶模型、左下肺叶模型与右上肺叶模型、右下肺叶模型、右中肺叶模型，实现肺叶模型的精准分割。

17、进一步地，步骤s1包括：

18、s11：获取ct扫描的肺叶数据信息；

19、s12：根据所述肺叶数据信息重建三维肺叶模型；

20、s13：获取所述三维肺叶模型中左肺叶组织的最大连通域、左肺叶组织的非最大连通域的集合，以及右肺叶组织的最大连通域、右肺叶组织的非最大连通域的集合；

21、s14：保留所述左肺叶组织的最大连通域与所述右肺叶组织的最大连通域，将所述左肺叶组织的非最大连通域的集合中与所述右肺叶组织的最大连通域连接的部分矫正为右肺叶组织，将所述右肺叶组织的非最大连通域的集合中与所述左肺叶组织的最大连通域连接的部分矫正为左肺叶组织，得到三维肺叶推理结果。

22、本技术提出的一种肺叶分割的优化方法，通过获取ct扫描的肺叶数据信息，再结合ai建模可以得到重建的三维肺叶模型，通过该方式重建得到的三维肺叶模型并不精准，存在有左肺叶组织被误识为右肺叶组织和/或右肺叶组织被误识为左肺叶组织的问题，为了解决该问题，可以通过形态学的方式，获取三维空间中三维肺叶模型中左肺叶组织的最大连通域、左肺叶组织的非最大连通域的集合，以及右肺叶组织的最大连通域、右肺叶组织的非最大连通域的集合，保留左肺叶组织的最大连通域与右肺叶组织的最大连通域，并将右肺叶组织的非最大连通域的集合中与左肺叶组织的最大连通域连接的部分矫正为左肺叶组织，以及将左肺叶组织的非最大连通域的集合中与右肺叶组织的最大连通域连接的部分矫正为右肺叶组织，以实现对三维肺叶模型的初步矫正，得到三维肺叶推理结果。

23、进一步地，步骤s14包括：

24、s141：删除所述左肺叶组织的非最大连通域的集合中既不与所述右肺叶组织的最大连通域连接又不与所述左肺叶组织的最大连通域连接的部分；

25、s142：删除所述右肺叶组织的非最大连通域的集合中不与所述左肺叶组织的最大连通域连接又不与所述右肺叶组织的最大连通域连接的部分，得到三维肺叶推理结果。

26、进一步地，步骤s3包括：

27、s31：将分离所述第一连通域与所述第二连通域之后的所述二维粘黏层切片中的肺叶组织以外的区域删除，得到粘黏区域肺叶图像；

28、s32：对所述粘黏区域肺叶图像进行二值化处理，得到肺叶组织图像；

29、s33：对所述肺叶组织图像进行取反，得到分离结果。

30、进一步地，步骤s32包括：

31、s321：根据所述粘黏区域肺叶图像的像素将所述粘黏区域肺叶图像分为肺叶组织信息与背景信息；

32、s322：分离所述肺叶组织信息与所述背景信息；

33、s323：对所述肺叶组织信息进行二值化处理，得到肺叶组织图像。

34、第二方面，本技术提出一种肺叶分割的优化装置，所述装置包括：

35、第一获取模块：用于获取ct扫描重建的三维肺叶推理结果；

36、第二获取模块：用于遍历所述三维肺叶推理结果的每一层切片，获取每一层切片中存在左右肺叶粘黏的二维粘黏层切片；

37、第三获取模块：用于获取所述二维粘黏层切片中的左肺叶组织的第一连通域与右肺叶组织的第二连通域，并分离所述第一连通域与所述第二连通域，得到分离结果；

38、矫正模块：用于将所述分离结果对应到所述三维肺叶推理结果中，获取所述第一连通域与所述三维肺叶推理结果中肺叶组织的第一连接关系以及所述第二连通域与所述三维肺叶推理结果中肺叶组织的第二连接关系，并根据所述第一连接关系与所述第二连接关系对所述三维肺叶推理结果进行矫正。

39、第三方面，本技术提供一种电子设备，包括处理器以及存储器，存储器存储有计算机可读取指令，当计算机可读取指令由处理器执行时，运行上述任一方法中的步骤。

40、第四方面，本技术提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时运行上述任一方法中的步骤。

41、有益效果：本技术提出的一种肺叶分割的优化方法、装置、电子设备及存储介质，本技术提出的一种肺叶分割的优化方法，通过获取ct扫描重建的三维肺叶推理结果，但该三维肺叶推理结果并不准确，存在有异常区域，如：将左肺叶误识为右肺叶的区域，将右肺叶误识为左肺叶的区域以及左右肺叶存在粘黏的区域，为了对该三维肺叶推理结果进行矫正，使左肺叶组织与右肺叶组织能够被精准分割，可以将三维肺叶推理结果转化为二维图像，对其中左右肺叶粘黏的区域进行分离矫正，具体为：遍历三维肺叶推理结果的每一层切片，并获取每一层切片中存在左右肺叶粘黏的二维粘黏层切片，而后通过形态学连通域的方式将二维粘黏层切片中粘连在一起的左肺叶组织与右肺叶组织分离开，而后将在二维平面上分离开的左肺叶组织与右肺叶组织对应到三维空间中的三维肺叶推理结果中，对三维肺叶推理结果进行对应的矫正，使三维肺叶推理结果为分割准确的肺叶模型，解决现有技术中三维重建的肺叶模型存在的左右肺叶粘黏的问题。