本發(fā)明涉及一種基于廣度優(yōu)先搜索的肺部CT圖像肺實(shí)質(zhì)模板氣管區(qū)域消除方法。

背景技術(shù)：

隨著醫(yī)學(xué)成像技術(shù)的發(fā)展和成熟，醫(yī)學(xué)影像在肺部疾病診斷中的起到了重要的作用。CT利用精確準(zhǔn)直的X線束、γ射線、超聲波等，與靈敏度極高的探測(cè)器一同圍繞人體的某一部位作一個(gè)接一個(gè)的斷面掃描，它已經(jīng)是肺部疾病檢查的一個(gè)重要手段。在計(jì)算機(jī)輔助檢測(cè)中，需要對(duì)肺部CT圖像進(jìn)行特征提取、分析和識(shí)別等，而普通的肺部CT圖像中除了肺實(shí)質(zhì)，還有一些其他的器官和組織，以及CT圖像背景，直接對(duì)整張CT圖像進(jìn)行特征提取，會(huì)影響識(shí)別的精度，因此，需要對(duì)肺部CT圖像進(jìn)行肺實(shí)質(zhì)的分割?，F(xiàn)有的方法中往往是通過迭代閾值法、區(qū)域生長(zhǎng)法等方法得到肺實(shí)質(zhì)分割模板，通過模板對(duì)原始肺部CT圖像進(jìn)行掩模操作得到肺實(shí)質(zhì)圖像，而得到的肺實(shí)質(zhì)分割模板往往會(huì)存在氣管區(qū)域，這樣提取到的肺實(shí)質(zhì)就會(huì)包含氣管區(qū)域，如果對(duì)圖像進(jìn)行膨脹操作，可能會(huì)導(dǎo)致肺實(shí)質(zhì)區(qū)域和氣管區(qū)域連通，造成干擾，同時(shí)，存在氣管區(qū)域?qū)Ψ螌?shí)質(zhì)提取ROI，即感興趣區(qū)域，以及計(jì)算機(jī)輔助診斷也會(huì)存在不同程度的干擾。因此，需要對(duì)現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種基于廣度優(yōu)先搜索的CT圖像肺實(shí)質(zhì)模板氣管消除方法，即，一種基于廣度優(yōu)先搜索的肺部CT圖像肺實(shí)質(zhì)模板氣管區(qū)域消除方法。

為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種基于廣度優(yōu)先搜索的CT圖像肺實(shí)質(zhì)模板氣管消除方法，以肺實(shí)質(zhì)模板左下角的像素點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)(0，0)，建立二維x-y坐標(biāo)系，每個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)代表一個(gè)像素，每一個(gè)點(diǎn)包含三個(gè)屬性：1)、該點(diǎn)的像素值p，屬于肺實(shí)質(zhì)和氣管區(qū)域的部分為1，其余區(qū)域?yàn)?；2)、該點(diǎn)是否已遍歷的標(biāo)識(shí)變量visited，已遍歷的點(diǎn)visited為1，未遍歷的點(diǎn)visited為0；3)、該點(diǎn)所屬連通區(qū)域的序號(hào)n，初始為0，0表示除肺實(shí)質(zhì)和氣管以外的區(qū)域、該點(diǎn)所屬連通區(qū)域的序號(hào)n，初始為0，0表示除肺實(shí)質(zhì)和氣管以外的區(qū)域；

消除方法包括依次進(jìn)行以下步驟：

(1)從肺實(shí)質(zhì)模板中的遍歷像素(0，0)開始遍歷；

(2)判斷是否遍歷結(jié)束(肺實(shí)質(zhì)模板全部的像素被遍歷)，如果是，則執(zhí)行(8)；如果否，則執(zhí)行(3)；

此步驟(2)的判斷規(guī)則為按從左到右，從下到上的順序遍歷像素點(diǎn)，當(dāng)遍歷到最右上角的點(diǎn)(即(max-x-1,max-y-1))時(shí)，遍歷結(jié)束；因此，當(dāng)前遍歷的點(diǎn)是最右上角的點(diǎn)時(shí)，判斷為“是”；當(dāng)前遍歷的點(diǎn)不是最右上角的點(diǎn)時(shí)，判斷為“否”；

(3)獲得下一個(gè)遍歷像素，獲得順序?yàn)榉螌?shí)質(zhì)模板的外層循環(huán)為y從0到(max-y–1)，內(nèi)層循環(huán)為x從0到(max-x-1)；

(4)判斷該像素是否遍歷，如果是，則執(zhí)行(2)；如果否，則執(zhí)行(5)；

此步驟(4)的判斷規(guī)則同步驟(2)；

(5)判斷該像素值是否為1，如果是，則執(zhí)行(6)；如果否，則執(zhí)行(7)；

(6)廣度優(yōu)先搜索像素值為1的連通區(qū)域，再執(zhí)行(2)；

(7)將該點(diǎn)標(biāo)記為已遍歷，再執(zhí)行(2)；

(8)判斷是否連通區(qū)域有三個(gè)，如果是，則執(zhí)行(9)；如果否，則得到肺實(shí)質(zhì)最終模版；

(9)將面積最小的連通區(qū)域內(nèi)所有的像素點(diǎn)的像素值置0(即，將面積最小的連通區(qū)域置0)，得到肺實(shí)質(zhì)最終模版。

作為本發(fā)明的基于廣度優(yōu)先搜索的CT圖像肺實(shí)質(zhì)模板氣管消除方法的改進(jìn)：遍歷的順序?yàn)檠h(huán)遍歷肺實(shí)質(zhì)模板中每一個(gè)點(diǎn)外層循環(huán)為y從0到(max-y–1)，內(nèi)層循環(huán)為x從0到(max-x–1)；

遍歷肺實(shí)質(zhì)模板像素點(diǎn)流程為：

(1)使y＝0；

(2)判斷y是否等于max-y，如果等于，過程結(jié)束；如果不等于，則執(zhí)行(3)；

(3)使x＝0；

(4)判斷x是否等于max-x，如果等于，則給y加上1，執(zhí)行(2)；如果不等于，則執(zhí)行(5)；

(5)判斷visited是否等于1，如果等于，則執(zhí)行(6)；如果不等于，則使visited＝1后執(zhí)行(7)；

(6)使x加上1，再執(zhí)行(4)；

(7)使visited等于1；

(8)判斷p是否等于1，如果等于，則執(zhí)行(9)；如果不等于；則執(zhí)行(6)；

(9)使counter加上1；

(10)搜索連通區(qū)域后再執(zhí)行(6)。

作為本發(fā)明的基于廣度優(yōu)先搜索的CT圖像肺實(shí)質(zhì)模板氣管消除方法的進(jìn)一步：未遍歷過的點(diǎn)構(gòu)造一個(gè)棧數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)stack，和一個(gè)數(shù)組array，用于記錄連通區(qū)域的像素?cái)?shù)量，即該連通區(qū)域的面積，array中的初始值均為1；

廣度優(yōu)先搜索像素值為1的連通區(qū)域的過程為：

(1)判斷stack是否為空，如果是，則結(jié)束；如果否，則執(zhí)行(2)；

(2)從stack中取出一個(gè)點(diǎn)A(x，y)，即出棧；

(3)使visited＝1，即該點(diǎn)標(biāo)記為已遍歷；

(4)使n＝counter，即將該點(diǎn)的所屬連通區(qū)域序號(hào)置為counter；

(5)使array[counter-1]＝array[counter-1]+1，即將array中和counter對(duì)應(yīng)的位置計(jì)數(shù)加1；

(6)得到(x，y+1)、(x，y-1)、(x+1，y)和(x-1，y)四個(gè)點(diǎn)，依次進(jìn)行判斷；

(7)判斷四個(gè)點(diǎn)是否均已判斷，如果是，執(zhí)行(1)；如果否，執(zhí)行(8)；

(8)判斷是否visited＝0且p＝1，如果是則執(zhí)行(9)；如果否，執(zhí)行(7)；

(9)將該點(diǎn)入棧，再執(zhí)行(7)。

作為本發(fā)明的基于廣度優(yōu)先搜索的CT圖像肺實(shí)質(zhì)模板氣管消除方法的進(jìn)一步：判斷是否連通區(qū)域有三個(gè)和將面積最小的連通區(qū)域置0的過程為：

(1)使y＝0；

(2)判斷y是否等于max-y，如果等于，過程結(jié)束得到肺實(shí)質(zhì)最終模版；如果不等于，則執(zhí)行(3)；

(3)使x＝0；

(4)判斷x是否等于max-x，如果等于，則給y加上1，執(zhí)行(2)；如果不等于，則執(zhí)行(5)；

(5)判斷n是否等于n-min，如果等于，則時(shí)p＝0后執(zhí)行(6)；如果不等于，則直接執(zhí)行(6)；

(6)x加上1后執(zhí)行(4)。

備注說明：

max-x對(duì)應(yīng)橫坐標(biāo)的最大值，即圖像的右邊界，數(shù)據(jù)來自圖像橫向的長(zhǎng)度(像素點(diǎn))；

max-y對(duì)應(yīng)縱坐標(biāo)的最大值，即圖像的上邊界，數(shù)據(jù)來自圖像縱向的長(zhǎng)度(像素點(diǎn))；

n-min對(duì)應(yīng)array[0]、array[1]和array[2]中的最小值對(duì)應(yīng)的序號(hào)，如array[1]是array[0]、array[1]和array[2]中的最小值，則n-min＝1。

本發(fā)明具有如下技術(shù)優(yōu)勢(shì)：

1、已有的公開方法中，并沒有明確說明生長(zhǎng)的具體步驟，且一般的生長(zhǎng)是基于深度優(yōu)先搜索的方式，當(dāng)圖像很大時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致遞歸深度過大，棧溢出的問題。而本發(fā)明是基于廣度優(yōu)先搜索的方式擴(kuò)展連通區(qū)域，解決了該問題，并給出了詳細(xì)的技術(shù)說明。

2、已有的氣管去除的公開方法中，對(duì)氣管區(qū)域的判定是基于圖像灰度值特點(diǎn)的，由于氣管內(nèi)充滿氣體，CT值很低，而外層組織的CT值較高，以CT值范圍的不同來提取氣管區(qū)域，這種方法需要對(duì)原CT圖像進(jìn)行操作，而不是二值化的模板圖像，會(huì)受拍攝等因素的影響。本發(fā)明對(duì)氣管區(qū)域的判定是基于面積大小的特點(diǎn)的，即氣管區(qū)域的面積小于肺實(shí)質(zhì)區(qū)域的面積。在獲取到各連通區(qū)域后，需要統(tǒng)計(jì)各連通區(qū)域的面積，面積最小的區(qū)域?yàn)闅夤軈^(qū)域，將其去除。這種方法是對(duì)二值化的模板圖像進(jìn)行操作，減少了CT值變化的不確定性。

3、已有的公開方法中，初始種子點(diǎn)的選取往往需要手工干預(yù)，增加了工作量和復(fù)雜度。本發(fā)明采用遍歷像素點(diǎn)的方式，自動(dòng)搜索種子點(diǎn)并生長(zhǎng)，提高了效率，也減少了誤差。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

圖1為本發(fā)明肺實(shí)質(zhì)模板氣管消除流程圖；

圖2為本發(fā)明遍歷肺實(shí)質(zhì)模板像素點(diǎn)流程圖；

圖3為搜索連通區(qū)域流程圖；

圖4為去除面積最小連通區(qū)域流程圖；

圖5為去除氣管區(qū)域前的肺實(shí)質(zhì)模板圖；

圖6為去除氣管區(qū)域后的肺實(shí)質(zhì)模板圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅限于此。

實(shí)施例1、基于廣度優(yōu)先搜索的肺部CT圖像肺實(shí)質(zhì)模板氣管區(qū)域消除方法，如圖1～4所示，包括遍歷肺實(shí)質(zhì)模板像素點(diǎn)，搜索連通區(qū)域和去除面積最小連通區(qū)域三個(gè)步驟。

備注說明：圖1體現(xiàn)的是本發(fā)明的整體過程，圖2體現(xiàn)的是圖1中遍歷像素點(diǎn)的部分，相當(dāng)于主循環(huán)，包括圖1中“檢測(cè)遍歷結(jié)束”、“獲得下一個(gè)遍歷像素”、“判斷該像素點(diǎn)已遍歷”、“判斷該像素點(diǎn)值為1”和“將該點(diǎn)標(biāo)記為已遍歷”步驟。

以肺實(shí)質(zhì)模板左下角的像素點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)(0，0)，建立二維x-y坐標(biāo)系，每個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)代表一個(gè)像素，假設(shè)肺實(shí)質(zhì)模板的長(zhǎng)寬像素?cái)?shù)分別為max-x和max-y，則肺實(shí)質(zhì)模板的四個(gè)頂點(diǎn)坐標(biāo)分別為(0，0)、(0，max-y)、(max-x，0)和(max-x，max-y)。每一個(gè)點(diǎn)包含三個(gè)屬性：

1)、該點(diǎn)的像素值p。由于處理的是二值化的肺實(shí)質(zhì)模板，因此像素值的取值為0或1，屬于肺實(shí)質(zhì)和氣管區(qū)域的像素值為1，其余區(qū)域像素值為0。

2)、該點(diǎn)是否已遍歷的標(biāo)識(shí)變量visited，已遍歷的點(diǎn)visited為1，未遍歷的點(diǎn)visited為0。

3)、該點(diǎn)所屬連通區(qū)域的序號(hào)n，初始為0，0表示除肺實(shí)質(zhì)和氣管以外的區(qū)域。

從(0，0)開始，循環(huán)遍歷肺實(shí)質(zhì)模板中每一個(gè)點(diǎn)，外層循環(huán)為y從0到(max-y–1)，內(nèi)層循環(huán)為x從0到(max-x–1)，對(duì)于每一個(gè)遍歷到的點(diǎn)(x，y)，進(jìn)行以下三個(gè)步驟：

步驟一，遍歷肺實(shí)質(zhì)模板像素點(diǎn)：

操作1、檢測(cè)是否遍歷結(jié)束，若未結(jié)束，則獲得下一個(gè)遍歷像素點(diǎn)，判斷該點(diǎn)是否已遍歷，即visited是否為1，若已遍歷該點(diǎn)，即visited＝1，則該像素已遍歷，重回檢測(cè)是否“遍歷結(jié)束”，該點(diǎn)操作結(jié)束；若未遍歷該點(diǎn)，即visited＝0，則將該點(diǎn)標(biāo)記為已遍歷，即visited＝1，并進(jìn)行操作2。

操作2、判斷該點(diǎn)的像素值p，若p＝0，則表示該點(diǎn)為不相關(guān)區(qū)域，則將該點(diǎn)標(biāo)記為已遍歷，重回檢測(cè)是否“遍歷結(jié)束”，結(jié)束該點(diǎn)操作，遍歷下一個(gè)點(diǎn)；若p＝1，即該點(diǎn)屬于肺實(shí)質(zhì)或氣管區(qū)域，則以該點(diǎn)為種子點(diǎn)，進(jìn)行連通區(qū)域的搜索，即進(jìn)行步驟二，并將counter計(jì)數(shù)加1，即counter＝counter+1。

構(gòu)造一個(gè)整型連通區(qū)域計(jì)數(shù)器counter，counter初始值為0。

步驟一的過程如下：

(1)使y＝0；

(2)判斷y是否等于max-y，如果等于，過程結(jié)束；如果不等于，則執(zhí)行(3)；

(3)使x＝0；

(4)判斷x是否等于max-x，如果等于，則給y加上1，執(zhí)行(2)；如果不等于，則執(zhí)行(5)；

(5)判斷visited是否等于1，如果等于，則執(zhí)行(6)；如果不等于，則使visited＝1后執(zhí)行(7)；

(6)使x加上1，再執(zhí)行(4)；

(7)使visited等于1；

(8)判斷p是否等于1，如果等于，則執(zhí)行(9)；如果不等于；則執(zhí)行(6)；

(9)使counter加上1；

(10)搜索連通區(qū)域(即步驟二)后再執(zhí)行(6)。

該步驟一為肺部CT圖像肺實(shí)質(zhì)模板氣管區(qū)域消除的主循環(huán)部分，順序遍歷肺實(shí)質(zhì)模板中所有的像素點(diǎn)，對(duì)遍歷到的點(diǎn)進(jìn)行值和遍歷狀態(tài)的判斷，并做出相應(yīng)的操作。

步驟二，搜索連通區(qū)域：

在步驟一的操作2中若p＝1，則將該點(diǎn)設(shè)為連通區(qū)域搜索的種子點(diǎn)，以該種子點(diǎn)為起點(diǎn)，以廣度優(yōu)先搜索方式，得到該種子點(diǎn)所在的連通區(qū)域，并進(jìn)行標(biāo)記和計(jì)數(shù)。

廣度優(yōu)先搜索方式為：構(gòu)造一個(gè)棧數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)stack，和一個(gè)數(shù)組array，用于記錄連通區(qū)域的像素?cái)?shù)量，即該連通區(qū)域的面積，array中的初始值均為1。當(dāng)給定一個(gè)種子點(diǎn)(x，y)時(shí)，counter計(jì)數(shù)加1，即counter＝counter+1，將該種子點(diǎn)的所屬連通區(qū)域序號(hào)置為counter，即n＝counter，并將array中和counter對(duì)應(yīng)的位置計(jì)數(shù)加1，即array[counter-1]＝array[counter-1]+1。依次判斷和該點(diǎn)相鄰的四個(gè)點(diǎn)，即(x，y+1)、(x，y-1)、(x+1，y)、(x-1，y)，若某個(gè)相鄰的點(diǎn)未遍歷且值為1，即visited＝0且p＝1，則將該點(diǎn)入棧stack。之后開始如圖3所示的循環(huán)操作：

當(dāng)stack非空時(shí)，從stack中取出一個(gè)點(diǎn)，即出棧，將該點(diǎn)標(biāo)記為已遍歷，即visited＝1，將該點(diǎn)的所屬連通區(qū)域序號(hào)置為counter，即n＝counter，并將array中和counter對(duì)應(yīng)的位置計(jì)數(shù)加1，即array[counter-1]＝array[counter-1]+1。依次判斷和該點(diǎn)相鄰的四個(gè)點(diǎn)，即(x，y+1)、(x，y-1)、(x+1，y)、(x-1，y)，如果四個(gè)點(diǎn)均已判斷則重回判斷是否“stack為空”；如果未全部判斷就按(x，y+1)、(x，y-1)、(x+1，y)、(x-1，y)順序選取一個(gè)相鄰的點(diǎn)，判斷該點(diǎn)是否未遍歷且值為1，即判斷是否“visited＝0且p＝1”，若visited＝0且p＝1則將該點(diǎn)入棧stack后重回判斷“四個(gè)點(diǎn)均已判斷”；不然則直接重回判斷“四個(gè)點(diǎn)均已判斷”。

當(dāng)stack為空時(shí)結(jié)束，該連通區(qū)域搜索完成。

步驟二的過程如下：

(1)判斷stack是否為空，如果是，則結(jié)束；如果否，則執(zhí)行(2)；

(2)從stack中取出一個(gè)點(diǎn)A(x，y)，即出棧；

(3)使visited＝1，即該點(diǎn)標(biāo)記為已遍歷；

(4)使n＝counter，即將該點(diǎn)的所屬連通區(qū)域序號(hào)置為counter；

(5)使array[counter-1]＝array[counter-1]+1，即將array中和counter對(duì)應(yīng)的位置計(jì)數(shù)加1；

(6)得到(x，y+1)、(x，y-1)、(x+1，y)和(x-1，y)四個(gè)點(diǎn)，依次進(jìn)行判斷；

(7)判斷四個(gè)點(diǎn)是否均已判斷，如果是，執(zhí)行(1)；如果否，執(zhí)行(8)；

說明：上述“判斷四個(gè)點(diǎn)是否均已判斷”，是指判斷其是否為未遍歷的連通區(qū)域內(nèi)的點(diǎn)，即visited＝0且p＝1，上下左右四個(gè)點(diǎn)都需要進(jìn)行這樣的判斷，該過程是一個(gè)連通區(qū)域生長(zhǎng)的過程。

(8)判斷是否visited＝0且p＝1，如果是則執(zhí)行(9)；如果否，執(zhí)行(7)；

說明：上述“visited＝0且p＝1”需同時(shí)滿足，才判定為“是”；反之，判定為“否”；

(9)將該點(diǎn)入棧，再執(zhí)行(7)。

該過程通過遍歷所有像素點(diǎn)的方式，找到所有連通區(qū)域中屬于肺實(shí)質(zhì)和氣管區(qū)域且未遍歷過的點(diǎn)設(shè)為連通區(qū)域搜索的種子點(diǎn)，從而找到所有連通區(qū)域。

步驟三，去除面積最小連通區(qū)域：

在進(jìn)行完步驟一和步驟二后，找到面積最小，即像素點(diǎn)數(shù)量最少的連通區(qū)域，將該區(qū)域中所有點(diǎn)的值設(shè)置為0，即得到消除氣管區(qū)域后的肺實(shí)質(zhì)模板。過程為：

查看步驟二中記錄的連通區(qū)域計(jì)數(shù)器counter，若counter＝3，則表示存在氣管區(qū)域，需要將氣管區(qū)域去除。

說明：因?yàn)閏ounter表示連通區(qū)域的數(shù)量，正常的情況，如果不存在氣管區(qū)域，只存在左右肺，那么得到的連通區(qū)域?yàn)閮蓚€(gè)，即左右肺，counter＝2；若counter＝3，則表示除了左右肺外還有一個(gè)連通區(qū)域，該連通區(qū)域即為氣管區(qū)域。在肺部CT圖像中，左右肺實(shí)質(zhì)的面積大于氣管區(qū)域的面積，因此面積最小的連通區(qū)域即為氣管區(qū)域?qū)?yīng)的連通區(qū)域。

統(tǒng)計(jì)步驟二中記錄的數(shù)組array，比較array[0]、array[1]和array[2]中的最小值對(duì)應(yīng)的序號(hào)n-min，進(jìn)行以下操作：

該操作流程如附圖4所示。從(0，0)開始，循環(huán)遍歷肺實(shí)質(zhì)模板中每一個(gè)點(diǎn)，外層循環(huán)為y從0到(max-y–1)，內(nèi)層循環(huán)為x從0到(max-x-1)，對(duì)于每一個(gè)遍歷到的點(diǎn)(x，y)，判斷該點(diǎn)的所屬連通區(qū)域序號(hào)n是否和n-min相等，若不相等，表示該點(diǎn)不是面積最小的連通區(qū)域內(nèi)的點(diǎn)，則對(duì)該點(diǎn)不進(jìn)行操作，繼續(xù)遍歷；若相等，則表示該點(diǎn)是面積最小的連通區(qū)域內(nèi)的點(diǎn)，該點(diǎn)屬于氣管區(qū)域，將該點(diǎn)的值設(shè)置為0，即p＝0，這樣就從二值化的肺實(shí)質(zhì)模板中將該點(diǎn)設(shè)置為背景區(qū)域，即將該點(diǎn)從肺實(shí)質(zhì)模板中去除。過程如下：

(7)使y＝0；

(8)判斷y是否等于max-y，如果等于，過程結(jié)束；如果不等于，則執(zhí)行(3)；

(9)使x＝0；

(10)判斷x是否等于max-x，如果等于，則給y加上1，執(zhí)行(2)；如果不等于，則執(zhí)行(5)；

(11)判斷n是否等于n-min，如果等于，則使p＝0后執(zhí)行(6)；如果不等于，則直接執(zhí)行(6)；

(12)x加上1后執(zhí)行(4)。

遍歷完成后，即將肺實(shí)質(zhì)模板中氣管區(qū)域的像素值均設(shè)置為0，達(dá)到了從肺實(shí)質(zhì)模板中去除氣管區(qū)域的效果。

說明：上述操作是針對(duì)肺實(shí)質(zhì)分割的模板進(jìn)行的，肺實(shí)質(zhì)模板是用來從肺部CT圖像中提取肺實(shí)質(zhì)的。遍歷完成后，得到的肺實(shí)質(zhì)模板中的氣管區(qū)域被消除了，剩下的是左右肺區(qū)域，即肺實(shí)質(zhì)區(qū)域。用這個(gè)“新的”肺實(shí)質(zhì)模板，對(duì)肺部CT圖像進(jìn)行掩模操作，即將肺實(shí)質(zhì)模板和肺部CT圖像的像素點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)，肺實(shí)質(zhì)模板中像素點(diǎn)為1的位置，CT圖像中對(duì)應(yīng)的點(diǎn)保留不變；肺實(shí)質(zhì)模板中像素點(diǎn)為0的位置，CT圖像中對(duì)應(yīng)的點(diǎn)像素置為0，這樣通過肺實(shí)質(zhì)模板對(duì)CT圖像的掩模操作，使得CT圖像中肺實(shí)質(zhì)的部分像素保留，其他部分像素為0，即提取出了肺實(shí)質(zhì)。而原有的肺實(shí)質(zhì)模板中除了肺實(shí)質(zhì)區(qū)域，還有氣管區(qū)域，因此，本發(fā)明對(duì)其進(jìn)行去除，得到去除氣管區(qū)域后的肺實(shí)質(zhì)模板，而通過該肺實(shí)質(zhì)模板對(duì)CT圖像進(jìn)行掩模操作得到肺實(shí)質(zhì)的過程，屬于公知技術(shù)。

因此，本發(fā)明的整個(gè)過程為：

(1)從肺實(shí)質(zhì)模板中的遍歷像素(0，0)開始遍歷；

(2)判斷是否遍歷結(jié)束(肺實(shí)質(zhì)模板全部的像素被遍歷)，如果是，則執(zhí)行(8)；如果否，則執(zhí)行(3)；

(3)獲得下一個(gè)遍歷像素，獲得順序?yàn)榉螌?shí)質(zhì)模板的外層循環(huán)為y從0到(max-y–1)，內(nèi)層循環(huán)為x從0到(max-x-1)；

(4)判斷該像素是否遍歷，如果是，則執(zhí)行(2)；如果否，則執(zhí)行(5)；

(5)判斷該像素值是否為1，如果是，則執(zhí)行(6)；如果否，則執(zhí)行(7)；

(6)廣度優(yōu)先搜索像素值為1的連通區(qū)域，再執(zhí)行(2)；

(7)將該點(diǎn)標(biāo)記為已遍歷，再執(zhí)行(2)；

(8)判斷是否連通區(qū)域有三個(gè)，如果是，則執(zhí)行(9)；如果否，則得到肺實(shí)質(zhì)最終模版；

(9)將面積最小的連通區(qū)域內(nèi)所有的像素點(diǎn)的像素值置0，得到肺實(shí)質(zhì)最終模版。

說明：最終的肺實(shí)質(zhì)模板在去除了氣管區(qū)域后，剩下的兩塊連通區(qū)域即為肺實(shí)質(zhì)對(duì)應(yīng)的連通區(qū)域。

基于廣度優(yōu)先搜索的肺部CT圖像肺實(shí)質(zhì)模板氣管區(qū)域消除方法根據(jù)氣管區(qū)域面積小于肺實(shí)質(zhì)區(qū)域的特點(diǎn)，通過廣度優(yōu)先索搜的方法，從肺實(shí)質(zhì)模板中找到氣管區(qū)域，并將氣管區(qū)域進(jìn)行消除，得到消除了氣管區(qū)域后的肺實(shí)質(zhì)模板，使提取得到的肺實(shí)質(zhì)中不包含氣管區(qū)域，減少了干擾，也為計(jì)算機(jī)輔助診斷提供幫助，提高準(zhǔn)確性。去除氣管區(qū)域前的肺實(shí)質(zhì)模板如圖5所示，采用本發(fā)明方法所得的去除氣管區(qū)域后的肺實(shí)質(zhì)模板如圖6所示。

最后應(yīng)說明的是：以上各實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照簽署各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前處各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離發(fā)明各實(shí)施例方案的范圍。