一种左心室心肌的分割方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及图像处理领域，尤其涉及一种左心室心肌的分割方法和装置。
【背景技术】
[0002]左心室心肌分割是心功能分析的主要步骤，左心室心肌壁厚、射血量等心功能分析参数均基于左心室心肌的准确分割。左心室心肌和背景灰度类似，左心室内乳头肌、小梁等和心肌属于同一物质，还存在伪影。因此，左心室心肌分割是一个困难而又重要的任务。
[0003]目前，已有不少左心室内、外膜的分割方法。左心室内膜的分割方法有基于活动轮廓形状模型和基于动态规划的方法等。基于活动轮廓形状模型的方法，利用一些边界特征点和均匀间隔点来表征左心室内膜的形状，但是，该方法存在计算复杂等问题。基于动态规划的方法，利用左心室内膜的梯度和边界点之间的距离约束关系，来搜索左心室内膜边界，但是，该方法需要大致确定内膜边界的位置。
[0004]左心室外膜的分割方法有基于极坐标区域增长的方法和基于动态规划的方法等。基于极坐标区域增长的方法，将直角坐标图像转换为极坐标图像，然后利用区域增长的方式获得二值图像，最后利用傅里叶变换来平滑曲线，该方法最大的问题在于区域增长容易出现大量过分割，而滤波并不能平滑曲线。基于动态规划的方法，利用左心室外膜边界的梯度和边界之间的距离约束关系，来搜索左心室外膜边界，但是，该方法不能有效地抑制非外膜边界梯度，容易造成分割错误。
【发明内容】
[0005]本发明解决的问题是提供一种左心室心肌的分割方法和装置，能完全自动、均匀、稳定地分割左心室心肌。
[0006]为了解决上述问题，本发明提供了一种左心室心肌的分割方法，包括如下步骤:
[0007](I)定位左心室中心点，根据所述左心室中心点，获取所述左心室中心点所在层图像中的感兴趣区域；
[0008](2)根据灰度信息和所述左心室中心点，在所述左心室中心点所在层图像中的感兴趣区域中定位出血池区域；
[0009](3)确定所述血池区域的质心，并根据所述血池位置质心，确定原始图像中除了所述左心室中心点所在层图像之外的所有层图像的血池区域，即获得左心室内膜的分割结果;
[0010](4)根据所述左心室内膜分割结果，通过动态规划的方法，得到左心室外膜的分割结果，即得到所述左心室心肌的分割结果。
[0011]上述一种左心室心肌的分割方法，优选地，所述定位左心室中心点的过程包括:
[0012]定位图像中的异地相位图像中的中间层图像；
[0013]利用所述霍夫变换，检测所述中间层图像中的最大圆形区域；
[0014]以所述最大圆形区域的中心点作为所述左心室中心点。
[0015]上述一种左心室心肌的分割方法，优选地，所述获得左心室内膜的分割结果的过程包括:
[0016](I)基于所述血池区域的质心，得到所述异地相位图像中除了所述中间层图像的各层图像的血池区域，即得到所述异地相位图像中的血池区域；
[0017](2)在所述图像中，所述异地相位图像两侧分别按离异地相位图像由近及远的次序依次选择相位图像作为当前相位；
[0018](3)根据所述当前相位前一相位或后一相位中左心室中心点，获取所述当前相位的中间层图像的左心室中心点，并根据所述当前相位的中间层图像的左心室中心点，定位所述当前相位中间层图像中的血池区域；
[0019](4)根据所述当前相位中间层图像中血池区域的质心，获得所述当前相位图像的血池区域；
[0020](5)对所述图像中各相位图像中得到的血池区域进行凸化处理以及滤波处理，得到所述左心室内膜分割结果。
[0021]上述一种左心室心肌的分割方法，优选地，得到所述异地相位图像中除了所述中间层图像的各层图像的血池区域的过程包括:
[0022](I)在所述异地相位图像中，所述中间层图像两侧分别按离中间层图像由近及远的次序依次选择图像层作为当前层；
[0023](2)根据所述当前层前一层或后一层中血池区域的质心，获取所述当前层的中心点，根据所述当前层中心点，获取所述当前层的感兴趣区域；
[0024](3)根据灰度信息，将所述当前层感兴趣区域划分为三个区域，并根据所述当前层中心点，定位所述三个区域中的血池区域，即所述当前层图像中的血池区域。
[0025]上述一种左心室心肌的分割方法，优选地，得到所述左心室外膜分割结果的过程包括:
[0026](I)根据所述左心室内膜分割结果和所述图像的信息，确定目标区域，其中，所述目标域包含所述左心室的外膜；
[0027](2)抑制所述目标区域中的非心肌区域的灰度，得到抑制图像；
[0028](3)在所述抑制图像中，利用动态规划的方法，得到左心室外膜的初次分割结果；
[0029](4)对所述左心室外膜的初次分割结果进行修正，得到所述左心室外膜分割结果。
[0030]上述一种左心室心肌的分割方法，优选地，得到所述抑制图像的过程包括:
[0031](I)利用聚类方法，将所述目标区域分为三类区域，对所述三类区域的灰度值居中的区域，进行二值化，得到心肌范围掩膜；
[0032](2)对所述心肌范围掩膜内所有像素点的灰度就行统计，得到所述心肌范围掩膜的灰度分布参数；
[0033](3)根据所述灰度分布参数，以所述心肌范围掩膜中像素点的灰度范围为轴，将所述第二感兴趣区域中灰度大于预定阈值的像素点的灰度进行映射。
[0034]上述一种左心室心肌的分割方法，优选地，将所述第二感兴趣区域中灰度大于预定阈值的像素点的灰度进行映射的过程包括:以所述像素点灰度均值为中心点，将所述第二感兴趣区域中灰度大于所述灰度范围最大值的像素点P，映射到小于所述灰度范围最小灰度值的范围内，其余像素点的灰度不变。
[0035]上述一种左心室心肌的分割方法，优选地，将所述第二感兴趣区域中灰度大于所述灰度范围最大值的像素点P映射到小于所述灰度范围最小灰度值的范围内的公式为:P' I=Rmin-(P1-Rmax)，其中w i为所述像素点P映射后的灰度值；Rmin为所述灰度范围中的最小灰度值；Pi为所述像素点P映射前的灰度值；Rmax为所述灰度范围中的最大灰度值。
[0036]上述一种左心室心肌的分割方法，优选地，对所述左心室外膜的初次分割结果进行修正的过程包括:将所述初次分割结果中灰度值在所述灰度范围之外的像素点的灰度值赋值为0，得到第一修正结果；对所述第一修正结果进行凸化和傅里叶滤波，得到第二修正结果；在时间序列上，对所述第二修正结果进行均值滤波。
[0037]为了解决上述问题，本发明还提供了一种左心室心肌的分割装置，包括:
[0038]中心点定位单元，适于定位左心室中心点，根据所述左心室中心点，获取所述左心室中