【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及醫學圖像處理，具體涉及一種中心線生成方法及系統。
技術介紹
1、目前臨床中提取髓腔中心線，主要是醫生手動操作，目測髓腔中心，準確性不高。
2、現有技術中基于深度學習的中心線生成方法，處理速度慢，而且對數據依賴，不是通用算法，適應性不強；同時中心擬合時候，容易出現誤差。
3、因此，現有技術有待于進一步發展。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于克服上述技術不足，提供一種中心線生成方法及系統，以解決相關技術中髓腔中心線提取準確度不高的技術問題。
2、為達到上述技術目的，本專利技術采取了以下技術方案：提供了一種中心線生成方法，包括：基于預設方法對預設的ct圖像數據庫中的ct圖像進行處理，以得到對應的標準圖像；對得到的標準圖像進行解算，以獲得骨骼區域和非骨骼區域；對獲得的非骨骼區域進行篩選，得到髓腔區域；計算每張標準圖像中的髓腔區域的中心點，得到中心點數據庫；將中心點數據庫中的的中心點數據擬合，生成中心線。
3、進一步地，基于預設方法對預設的ct圖像數據庫中的ct圖像進行處理的方法包括：采用z-score方法對預設的ct圖像數據庫中的ct圖像進行歸一化處理，其中，z-score方法具體為：
4、
5、其中，x是原始像素值，μ是預設的ct圖像數據庫中所有ct圖像的像素平均；σ是預設的ct圖像數據庫中所有ct圖像的像素的方差；
6、對歸一化的ct圖像進行閾值篩選，具體為：
7、>
8、其中，x是原始像素值，x0是預設的ct圖像數據庫中所有ct圖像的像素中位數；
9、使用像素大小為3mm的高斯濾波核對篩選后的ct圖像進行平滑，得到標準圖像數據庫。
10、進一步地，對得到的標準圖像數據庫進行解算，以獲得骨骼區域和非骨骼區域的方法包括：基于預設規則對標準圖像數據庫中的像素點進行劃分，得到不同的像素單元；計算每個像素單元的平均方差，具體公式如下：
11、
12、其中，n0是每個像素單元中低像素數量，n1是每個像素單元中高像素數量，x0是每個像素單元中低像素平均值，x1是每個像素單元中高像素平均值，x是每個像素單元中所有像素平均值，n是每個像素單元中所有像素數量，α是每個像素單元的平均方差；選取平均方差最大的像素單元作為劃分閾值，基于劃分閾值將所有的像素單元劃分為骨骼區域和非骨骼區域。
13、進一步地，中心線生成方法還包括：對骨骼區域使用大小為4mm的核心進行膨脹處理，以消除骨骼區域內的噪點。
14、進一步地，對獲得的非骨骼區域進行篩選的方法包括：提取非骨骼區域中被骨骼區域包圍且符合預設條件的區域，作為髓腔區域，其中，預設條件包括髓腔區域的體積大于等于100mm3。
15、進一步地，計算每張標準圖像中髓腔區域的中心點的方法包括圖像位置重心算法，具體為：
16、xc＝∑(xi*γi)/nyc＝∑(yi*γi)/n
17、其中，n是該標準圖像中髓腔區域的像素個數，xi、yi是該像素的坐標位置，γi是該標準圖像中髓腔區域的像素值。
18、進一步地，將中心點數據庫中的的中心點數據擬合，生成中心線，具體包括：在中心點數據庫中隨機選擇兩個中心點，使用兩點法計算得到擬合直線，具體如下：
19、
20、其中，p1,p2為隨機選取的兩個中心點坐標。
21、進一步地，并行計算所述中心點數據庫中除p1,p2外其余所有中心點到擬合直線的最短距離,具體如下：
22、
23、其中，p3表示除p1,p2外其余所有中心點，dp3-line表示p3到擬合直線的最短距離；
24、將計算得到的最短距離與預設閾值d進行比較，若dp3-line＞d，則將該最短距離dp3-line對應的中心點劃分為線外點；計算線外點的數量mi，其中，i為大于等于2的整數；若mi＜mi-1，則將mi對應的擬合直線作為中心線；若mi大于預設的線外點數量m，則重新隨機選取p1、p2；若mi＝0，輸出對應的擬合直線作為中心線。
25、一種中心線生成系統，適用于上述的中心線生成方法，其特征在于，中心線生成系統包括：數據處理模塊，數據處理模塊用于對預設的ct圖像數據庫歸一化處理，以得到標準圖像數據庫；區域劃分模塊，區域劃分模塊用于對得到的標準圖像數據庫進行解算，以獲得骨骼區域和非骨骼區域；篩選模塊，篩選模塊用于對獲得的非骨骼區域進行篩選，得到髓腔區域；計算模塊，計算模塊用于計算髓腔區域的中心點，將計算得到的中心點擬合生成中心線。
26、一種存儲有計算機指令的非瞬時計算機可讀存儲介質，計算機指令用于使計算機執行上述的方法。
27、有益效果：
28、本專利技術的中心線生成方法利用術前ct數據，通過ransac方法交互式半自動快速并準確的提取髓腔區域的中心線，整個提取過程在3秒內完成，提取效率高，提取精度準確，有助于醫生進行術前規劃。
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1.一種中心線生成方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的中心線生成方法，其特征在于，對預設的CT圖像數據庫中的CT圖像進行處理的方法包括：
3.根據權利要求1所述的中心線生成方法，其特征在于，對得到的標準圖像數據庫進行解算，以獲得骨骼區域和非骨骼區域的方法包括：
4.根據權利要求3所述的中心線生成方法，其特征在于，所述中心線生成方法還包括：對骨骼區域進行膨脹處理，以消除所述骨骼區域內的噪點。
5.根據權利要求1所述的中心線生成方法，其特征在于，對獲得的非骨骼區域進行篩選的方法包括：提取非骨骼區域中被骨骼區域包圍且符合預設條件的區域，作為髓腔區域，其中，所述預設條件包括所述髓腔區域的體積大于等于100mm3。
6.根據權利要求1所述的中心線生成方法，其特征在于，計算每張標準圖像中髓腔區域的中心點的方法包括圖像位置重心算法，具體為：
7.根據權利要求1所述的中心線生成方法，其特征在于，將中心點數據庫中的的中心點數據擬合，生成中心線，具體包括：
8.根據權利要求7所述的中心線生成方法，其特征
9.一種中心線生成系統，適用于權利要求1-8中任一項所述的中心線生成方法，其特征在于，中心線生成系統包括：
10.一種存儲有計算機指令的非瞬時計算機可讀存儲介質，其特征在于，所述計算機指令用于使計算機執行權利要求1-8中任一項所述的方法。
...【技術特征摘要】
1.一種中心線生成方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的中心線生成方法，其特征在于，對預設的ct圖像數據庫中的ct圖像進行處理的方法包括：
3.根據權利要求1所述的中心線生成方法，其特征在于，對得到的標準圖像數據庫進行解算，以獲得骨骼區域和非骨骼區域的方法包括：
4.根據權利要求3所述的中心線生成方法，其特征在于，所述中心線生成方法還包括：對骨骼區域進行膨脹處理，以消除所述骨骼區域內的噪點。
5.根據權利要求1所述的中心線生成方法，其特征在于，對獲得的非骨骼區域進行篩選的方法包括：提取非骨骼區域中被骨骼區域包圍且符合預設條件的區域，作為髓腔區域，其中，所述預設條件包括所述髓腔區域的體積大于等...
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉鐵昌，朱程，趙文凱，
申請(專利權)人：北京天智航醫療科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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