本發(fā)明涉及圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種圖像輪廓自動(dòng)提取方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在CT和MR等斷層掃描圖像中，單個(gè)器官或目標(biāo)靶區(qū)由一族輪廓線組成，所述輪廓線分布在多個(gè)二維斷層圖像上。為了確保精度和準(zhǔn)確性，目前臨床上大多由放療醫(yī)師或其他訓(xùn)練有素的醫(yī)務(wù)人員手動(dòng)勾畫出各個(gè)二維斷層圖像上的輪廓線，這種手動(dòng)勾畫操作繁瑣，極大地浪費(fèi)了醫(yī)務(wù)人員的時(shí)間和精力，甚至很可能因人員疲勞出現(xiàn)失誤。

目前，也有一些自動(dòng)勾畫輪廓線的方法，例如基于灰度和梯度信息的方法，其中比較有代表性的是區(qū)域生長法，此類方法具有較高的勾畫速度，但是對噪聲敏感，且對軟組織等邊緣不明確的目標(biāo)區(qū)域的自動(dòng)勾畫效果不理想。

還有一類是基于模板和配準(zhǔn)的自動(dòng)勾畫方法，一般需要將勾畫好的圖像數(shù)據(jù)作為先驗(yàn)數(shù)據(jù)集，然后將待勾畫的目標(biāo)區(qū)域與先驗(yàn)數(shù)據(jù)集中最相似的模板進(jìn)行配準(zhǔn)，從而實(shí)現(xiàn)目標(biāo)區(qū)域的自動(dòng)勾畫。此種方法的缺點(diǎn)是：前期需要準(zhǔn)備合適的先驗(yàn)數(shù)據(jù)集，并且配準(zhǔn)精度不佳、配準(zhǔn)計(jì)算量大以及自動(dòng)勾畫耗時(shí)長。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供一種識別效率高且準(zhǔn)確性好的圖像輪廓自動(dòng)提取方法及系統(tǒng)。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種圖像輪廓自動(dòng)提取方法，包括：

預(yù)設(shè)一二維斷層圖像種子點(diǎn)，根據(jù)所述種子點(diǎn)獲取所述一二維斷層圖像的目標(biāo)圖像區(qū)域；

根據(jù)預(yù)設(shè)的像素閾值范圍對所述目標(biāo)圖像區(qū)域進(jìn)行第一次區(qū)域生長，得到二值圖像；

基于所述二值圖像中像素值為255的像素點(diǎn)預(yù)設(shè)一圓形目標(biāo)區(qū)域，根據(jù)所述圓形目標(biāo)區(qū)域?qū)λ龆祱D像進(jìn)行第二次區(qū)域生長；

對進(jìn)行第二次區(qū)域生長后的二值圖像進(jìn)行膨脹，并提取膨脹后的所述二值圖像的輪廓；

計(jì)算所述輪廓的重心，并將所述重心作為與所述一二維斷層圖像相鄰的二維斷層圖像的種子點(diǎn)；

根據(jù)所述相鄰的圖像層的種子點(diǎn)獲取相鄰的圖像層的目標(biāo)圖像區(qū)域；

繼續(xù)執(zhí)行所述根據(jù)預(yù)設(shè)的像素閾值范圍對所述目標(biāo)圖像區(qū)域進(jìn)行第一次區(qū)域生長，得到二值圖像的步驟。

本發(fā)明提供的另一技術(shù)方案為：

一種圖像輪廓自動(dòng)提取系統(tǒng)，包括：

第一獲取模塊，用于預(yù)設(shè)一二維斷層圖像種子點(diǎn)，根據(jù)所述種子點(diǎn)獲取所述一二維斷層圖像的目標(biāo)圖像區(qū)域；

第一區(qū)域生長模塊，用于根據(jù)預(yù)設(shè)的像素閾值范圍對所述目標(biāo)圖像區(qū)域進(jìn)行第一次區(qū)域生長，得到二值圖像；

第二區(qū)域生長模塊，用于基于所述二值圖像中像素值為255的像素點(diǎn)預(yù)設(shè)一圓形目標(biāo)區(qū)域，根據(jù)所述圓形目標(biāo)區(qū)域?qū)λ龆祱D像進(jìn)行第二次區(qū)域生長；

提取模塊，用于對進(jìn)行第二次區(qū)域生長后的二值圖像進(jìn)行膨脹，然后提取膨脹后的所述二值圖像的輪廓；

計(jì)算模塊，用于計(jì)算所述輪廓的重心，并將所述重心作為與所述一二維斷層圖像相鄰的二維斷層圖像的種子點(diǎn)；

第二獲取模塊，用于根據(jù)所述相鄰的圖像層的種子點(diǎn)獲取相鄰的圖像層的目標(biāo)圖像區(qū)域

繼續(xù)執(zhí)行模塊，用于繼續(xù)執(zhí)行所述根據(jù)預(yù)設(shè)的像素閾值范圍對所述目標(biāo)圖像區(qū)域進(jìn)行第一次區(qū)域生長，得到二值圖像的步驟。

本發(fā)明的有益效果在于：對目標(biāo)圖像區(qū)域進(jìn)行第一次區(qū)域生長轉(zhuǎn)化為二值圖像，方便提取圖像信息，增加識別效率；對所述二值圖像進(jìn)行第二次區(qū)域生長，能夠有效去除圖像中的噪聲點(diǎn)，對圖像區(qū)域進(jìn)行有效的分割；通過膨脹操作可以使得提取出的圖像輪廓更加平滑；并且將提取出的輪廓的重心作為相鄰圖像層的種子點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)對斷層圖像的連續(xù)自動(dòng)提取。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例一的圖像輪廓自動(dòng)提取方法的流程圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例二的圖像輪廓自動(dòng)提取方法的流程圖；

圖3為本發(fā)明的圖像輪廓自動(dòng)提取系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例四的圖像輪廓自動(dòng)提取系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

標(biāo)號說明：

1、第一獲取模塊；2、第一區(qū)域生長模塊；3、第二區(qū)域生長模塊；

4、提取模塊；5、計(jì)算模塊；6、第二獲取模塊；7、繼續(xù)執(zhí)行模塊；

8、放大模塊；21、判斷單元；22、第一重設(shè)單元；23、第二重設(shè)單元；

31、操作單元；32、第一判斷單元；33、第二判斷單元；

34、第三重設(shè)單元；35、減小單元；36、重新執(zhí)行單元。

具體實(shí)施方式

為詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、所實(shí)現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實(shí)施方式并配合附圖予以說明。

本發(fā)明最關(guān)鍵的構(gòu)思在于:對目標(biāo)圖像區(qū)域先后進(jìn)行第一次區(qū)域生長和第二次區(qū)域生長，既可以增加識別效率又可以有效去除圖像中的噪聲點(diǎn)。

請參照圖1，一種圖像輪廓自動(dòng)提取方法，包括：

預(yù)設(shè)一二維斷層圖像種子點(diǎn)，根據(jù)所述種子點(diǎn)獲取所述一二維斷層圖像的目標(biāo)圖像區(qū)域；

根據(jù)預(yù)設(shè)的像素閾值范圍對所述目標(biāo)圖像區(qū)域進(jìn)行第一次區(qū)域生長，得到二值圖像；

基于所述二值圖像中像素值為255的像素點(diǎn)預(yù)設(shè)一圓形目標(biāo)區(qū)域，根據(jù)所述圓形目標(biāo)區(qū)域?qū)λ龆祱D像進(jìn)行第二次區(qū)域生長；

對進(jìn)行第二次區(qū)域生長后的二值圖像進(jìn)行膨脹，并提取膨脹后的所述二值圖像的輪廓；

計(jì)算所述輪廓的重心，并將所述重心作為與所述一二維斷層圖像相鄰的二維斷層圖像的種子點(diǎn)；

根據(jù)所述相鄰的圖像層的種子點(diǎn)獲取相鄰的圖像層的目標(biāo)圖像區(qū)域；

繼續(xù)執(zhí)行所述“根據(jù)預(yù)設(shè)的像素閾值范圍對所述目標(biāo)圖像區(qū)域進(jìn)行第一次區(qū)域生長，得到二值圖像”的步驟。

從上述描述可知，本發(fā)明的有益效果在于：對目標(biāo)圖像區(qū)域先后進(jìn)行第一次區(qū)域生長和第二次區(qū)域生長，能夠有效去除圖像中的噪聲點(diǎn)，對目標(biāo)圖像區(qū)域進(jìn)行有效的分割；本方法可連續(xù)對不同層的目標(biāo)圖像區(qū)域進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)對斷層圖像的連續(xù)自動(dòng)提取。

進(jìn)一步的，所述“根據(jù)預(yù)設(shè)的像素閾值范圍對所述目標(biāo)圖像區(qū)域進(jìn)行第一次區(qū)域生長，得到二值圖像”具體為：

判斷目標(biāo)圖像區(qū)域內(nèi)一像素點(diǎn)的像素值是否在預(yù)設(shè)的像素閾值范圍內(nèi)；

若是，則將所述一像素點(diǎn)的像素值重設(shè)為255；

若否，則將所述一像素點(diǎn)的像素值重設(shè)為0。

由上述描述可知，可根據(jù)要提取圖像的性質(zhì)和實(shí)際需要設(shè)定像素閾值范圍，將目標(biāo)圖像區(qū)域轉(zhuǎn)化為二值圖像，以增加識別效率。

進(jìn)一步的，所述“基于所述二值圖像中像素值為255的像素點(diǎn)預(yù)設(shè)一圓形目標(biāo)區(qū)域，根據(jù)所述圓形目標(biāo)區(qū)域?qū)λ龆祱D像進(jìn)行第二次區(qū)域生長”具體包括：

以二值圖像上像素值為255的像素點(diǎn)為圓心，以預(yù)設(shè)的半徑作圓；

判斷所述圓內(nèi)的其余像素點(diǎn)的像素值是否均為255；若否，則將作為圓心的像素點(diǎn)的像素值重設(shè)為0。

由上述描述可知，對二值圖像進(jìn)行第二次區(qū)域生長能夠有效去除圖像中的噪聲點(diǎn)，對圖像區(qū)域進(jìn)行有效的分割。

進(jìn)一步的，所述“將作為圓心的像素點(diǎn)的像素值重設(shè)為0”之后還包括：

判斷進(jìn)行第二次區(qū)域生長后的二值圖像中的像素點(diǎn)的像素值是否均為0；

若是，則減小所述預(yù)設(shè)的半徑；

重新執(zhí)行“以二值圖像上像素值為255的像素點(diǎn)為圓心，以預(yù)設(shè)的半徑作圓”的步驟。

由上述描述可知，可根據(jù)需要選擇預(yù)設(shè)的半徑，但是要以進(jìn)行第二次區(qū)域生長后的像素點(diǎn)的像素值不都為0為前提，以保證后續(xù)進(jìn)行輪廓提取時(shí)存在有效的圖像輪廓。

進(jìn)一步的，所述“對進(jìn)行第二次區(qū)域生長后的二值圖像進(jìn)行膨脹”具體為：將所述圓作為結(jié)構(gòu)算子，對進(jìn)行第二次區(qū)域生長后的二值圖像進(jìn)行膨脹。

由上述描述可知，對二值圖像進(jìn)行膨脹操作可以使得提取出的圖像輪廓更加平滑。

進(jìn)一步的，所述“基于圓形目標(biāo)區(qū)域?qū)λ龆祱D像進(jìn)行第二次區(qū)域生長”之前還包括：根據(jù)預(yù)設(shè)的放大倍數(shù)，對所述二值圖像進(jìn)行插值。

由上述描述可知，對圖像進(jìn)行插值放大方便后續(xù)進(jìn)行第二次區(qū)域生長。

請參照圖3，本發(fā)明涉及的另一技術(shù)方案為：

一種圖像輪廓自動(dòng)提取系統(tǒng)，包括：

第一獲取模塊，用于預(yù)設(shè)一二維斷層圖像種子點(diǎn)，根據(jù)所述種子點(diǎn)獲取所述一二維斷層圖像的目標(biāo)圖像區(qū)域；

第一區(qū)域生長模塊，用于根據(jù)預(yù)設(shè)的像素閾值范圍對所述目標(biāo)圖像區(qū)域進(jìn)行第一次區(qū)域生長，得到二值圖像；

第二區(qū)域生長模塊，用于基于所述二值圖像中像素值為255的像素點(diǎn)預(yù)設(shè)一圓形目標(biāo)區(qū)域，根據(jù)所述圓形目標(biāo)區(qū)域?qū)λ龆祱D像進(jìn)行第二次區(qū)域生長；

提取模塊，用于對進(jìn)行第二次區(qū)域生長后的二值圖像進(jìn)行膨脹，然后提取膨脹后的所述二值圖像的輪廓；

計(jì)算模塊，用于計(jì)算所述輪廓的重心，并將所述重心作為與所述一二維斷層圖像相鄰的二維斷層圖像的種子點(diǎn)；

第二獲取模塊，用于根據(jù)所述相鄰的圖像層的種子點(diǎn)獲取相鄰的圖像層的目標(biāo)圖像區(qū)域；

繼續(xù)執(zhí)行模塊，用于繼續(xù)執(zhí)行所述根據(jù)預(yù)設(shè)的像素閾值范圍對所述目標(biāo)圖像區(qū)域進(jìn)行第一次區(qū)域生長，得到二值圖像的步驟。

進(jìn)一步的，所述第一區(qū)域生長模塊包括：

判斷單元，用于判斷目標(biāo)圖像區(qū)域內(nèi)一像素點(diǎn)的像素值是否在預(yù)設(shè)的像素閾值范圍內(nèi)；

第一重設(shè)單元，用于若是，則將所述像素點(diǎn)的像素值重設(shè)為255；

第二重設(shè)單元，用于若否，則將所述像素點(diǎn)的像素值重設(shè)為0。

進(jìn)一步的，所述第二次區(qū)域生長模塊包括：

操作單元，用于以二值圖像上像素值為255的像素點(diǎn)為圓心，以預(yù)設(shè)的半徑作圓；

第一判斷單元，用于判斷所述圓內(nèi)的其余像素點(diǎn)的像素值是否均為255；

第三重設(shè)單元，用于若否，則將作為圓心的像素點(diǎn)的像素值重設(shè)為0。

進(jìn)一步的，所述第二次區(qū)域生長模塊還包括：

第二判斷單元，用于判斷進(jìn)行第二次區(qū)域生長后的二值圖像中像素點(diǎn)的像素值是否均為0；

減小單元，用于若是，則減小所述預(yù)設(shè)的半徑；

重新執(zhí)行單元，用于重新執(zhí)行所述以二值圖像上像素值為255的像素點(diǎn)為圓心，以預(yù)設(shè)的半徑作圓的步驟。

進(jìn)一步的，所述提取模塊具體用于將所述圓作為結(jié)構(gòu)算子，對進(jìn)行第二次區(qū)域生長后的二值圖像進(jìn)行膨脹。

進(jìn)一步的，還包括放大模塊，所述放大模塊用于根據(jù)預(yù)設(shè)的放大倍數(shù)對所述二值圖像進(jìn)行插值。

實(shí)施例一

請參照圖1，本發(fā)明的實(shí)施例一為：一種圖像輪廓自動(dòng)提取方法，可應(yīng)用于醫(yī)學(xué)圖像，在進(jìn)行圖像輪廓提取時(shí)識別效率高且準(zhǔn)確性好。包括如下步驟：

S1、預(yù)設(shè)一二維斷層圖像的種子點(diǎn)，根據(jù)所述種子點(diǎn)獲取所述一二維斷層圖像的目標(biāo)圖像區(qū)域。進(jìn)一步的，可以以種子點(diǎn)為中心獲取目標(biāo)圖像區(qū)域，所述種子點(diǎn)可以是二維斷層圖像中每一層的任意一個(gè)點(diǎn)，主要依據(jù)需要進(jìn)行輪廓提取的區(qū)域進(jìn)行選擇；目標(biāo)圖像區(qū)域的大小可根據(jù)需要和二維斷層圖像的性質(zhì)進(jìn)行選擇，目標(biāo)圖像區(qū)域的形狀可以是規(guī)則的圓形或方形等，也可以是其他不規(guī)則的形狀。

S2、根據(jù)預(yù)設(shè)的像素閾值范圍對所述目標(biāo)圖像區(qū)域進(jìn)行第一次區(qū)域生長，得到二值圖像。所述閾值范圍包括一個(gè)上限像素值和一個(gè)下限像素值，可根據(jù)目標(biāo)圖像區(qū)域的實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)定，可對同一目標(biāo)圖像區(qū)域設(shè)定同一個(gè)閾值范圍，當(dāng)然也可以對同一目標(biāo)圖像區(qū)域分區(qū)域設(shè)定不同的閾值范圍。

S3、基于所述二值圖像中像素值為255的像素點(diǎn)預(yù)設(shè)一圓形目標(biāo)區(qū)域，根據(jù)所述圓形目標(biāo)區(qū)域?qū)λ龆祱D像進(jìn)行第二次區(qū)域生長。在對二值圖像進(jìn)行第二次區(qū)域生長之前，還包括：根據(jù)預(yù)設(shè)的放大倍數(shù)，對所述二值圖像進(jìn)行插值，若目標(biāo)圖像區(qū)域較小，則可以進(jìn)行較大倍數(shù)的放大，若目標(biāo)圖像區(qū)域本身較大，則可以進(jìn)行較小倍數(shù)的放大，或者不放大。進(jìn)行第二次區(qū)域生長的目的是為了能夠有效去除圖像中的噪聲點(diǎn)，對圖像區(qū)域進(jìn)行有效的分割。

S4、對進(jìn)行第二次區(qū)域生長后的二值圖像進(jìn)行膨脹，并提取膨脹后的所述二值圖像的輪廓。對二值圖像進(jìn)行膨脹可以進(jìn)一步濾除噪聲點(diǎn)，保留圖像中的原有信息，并且提取的圖像邊緣比較平滑，提取的圖像骨架也比較連續(xù)，斷點(diǎn)少。

S5、計(jì)算得到所述輪廓的重心，并將所述重心作為與所述一二維斷層圖像相鄰的二維斷層圖像的種子點(diǎn)。如果當(dāng)前二維斷層圖像的相鄰圖像層也在圖像處理的范圍內(nèi)，那么就將當(dāng)前輪廓線的重心作為相鄰圖像層的種子點(diǎn)，繼續(xù)執(zhí)行步驟S6，如果當(dāng)前圖像層的相鄰圖像層不在圖像處理的范圍內(nèi)，那么結(jié)束操作。

S6、根據(jù)所述相鄰的二維斷層圖像的種子點(diǎn)，獲取所述相鄰的二維斷層圖像的目標(biāo)圖像區(qū)域。

繼續(xù)執(zhí)行步驟S2，直到所有的圖像層都處理完為止。

本實(shí)施例通過對目標(biāo)圖像區(qū)域進(jìn)行第一次區(qū)域生長轉(zhuǎn)化為二值圖像，方便提取圖像信息，增加識別效率；對所述二值圖像進(jìn)行第二次區(qū)域生長，能夠有效去除圖像中的噪聲點(diǎn)，對圖像區(qū)域進(jìn)行有效的分割；通過膨脹操作可以使得提取出的圖像輪廓更加平滑；并且將提取出的輪廓的重心作為相鄰圖像層的種子點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)對斷層圖像的連續(xù)自動(dòng)提取。

實(shí)施例二

請參照圖2，本發(fā)明的實(shí)施例二為上述實(shí)施例一的進(jìn)一步擴(kuò)展，相同之處不再贅述，區(qū)別在于，步驟S2具體包括：

判斷所述目標(biāo)圖像區(qū)域內(nèi)一像素點(diǎn)的像素值是否在預(yù)設(shè)的像素閾值范圍內(nèi)；

若是，則將所述一像素點(diǎn)的像素值重設(shè)為255；

若否，則將所述一像素點(diǎn)的像素值重設(shè)為0。

本實(shí)施例中，對目標(biāo)圖像區(qū)域的每一個(gè)像素點(diǎn)進(jìn)行逐一判斷，從而得到有效的目標(biāo)圖像區(qū)域，為進(jìn)行第二次區(qū)域生長做準(zhǔn)備。

步驟S3具體包括：

以二值圖像上像素值為255的像素點(diǎn)為圓心，以預(yù)設(shè)的半徑作圓，預(yù)設(shè)半徑可根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)定；

判斷所述圓內(nèi)的其余像素點(diǎn)的像素值是否均為255；

若否，則將作為圓心的像素點(diǎn)的像素值重設(shè)為0；

判斷進(jìn)行第二次區(qū)域生長后的二值圖像中的像素點(diǎn)的像素值是否均為0；

若是，則減小所述預(yù)設(shè)的半徑；

重新執(zhí)行所述以二值圖像上像素值為255的像素點(diǎn)為圓心，以預(yù)設(shè)的半徑作圓的步驟，直到所述圓的半徑小于兩個(gè)像素或者進(jìn)行第二次區(qū)域生長后的二值圖像的像素點(diǎn)的像素值不都為0為止，以保證后續(xù)步驟中能提取到有效的圖像輪廓。

步驟S4具體包括：

將所述圓作為結(jié)構(gòu)算子，對進(jìn)行第二次區(qū)域生長后的二值圖像進(jìn)行膨脹。當(dāng)然，也結(jié)構(gòu)算子也可以采用其他的形式，不限于所述圓。

本實(shí)施例中的方法既可以對二值圖像進(jìn)行進(jìn)一步的分割，使得后續(xù)提取的圖像輪廓更加清晰，又可以通過調(diào)整圓的預(yù)設(shè)半徑保證能夠提取到有效的圖像輪廓。

實(shí)施例三

請參照圖2，本發(fā)明實(shí)施例三為上述實(shí)施例的一具體應(yīng)用場景，具體以醫(yī)學(xué)圖像中的脊髓斷層圖像的輪廓提取為例進(jìn)行說明，能快速并精確地在三維上對二維斷層脊髓圖像進(jìn)行輪廓的自動(dòng)提取。

首先選取一個(gè)種子點(diǎn)，根據(jù)所述種子點(diǎn)獲取所述二維斷層圖像的目標(biāo)圖像區(qū)域，在進(jìn)行脊髓輪廓提取時(shí)可以是在種子點(diǎn)所在的二維斷層圖像上裁剪一個(gè)邊長為40/像素間距(即40除以像素間距)的正方形區(qū)域，當(dāng)然也可以是其他形狀的區(qū)域。

預(yù)設(shè)一個(gè)像素閾值范圍，然后根據(jù)預(yù)設(shè)的像素閾值范圍對所述目標(biāo)圖像區(qū)域進(jìn)行第一次區(qū)域生長，得到二值圖像。所述閾值范圍包括一個(gè)上限像素值和一個(gè)下限像素值。在進(jìn)行脊髓輪廓提取時(shí)上限像素值的選取方法可以是：以種子點(diǎn)為中心，半徑為3的圓中所有像素值不大于170的像素中的最大像素值，將所述最大像素值與90進(jìn)行比較，取二者中的最大值作為第一次區(qū)域生長的上限像素值。下限像素值可以設(shè)定為-300當(dāng)然也可以根據(jù)具體情況選擇其他的像素閾值范圍。對所述目標(biāo)圖像區(qū)域進(jìn)行第一次區(qū)域生長具體為：正方形區(qū)域內(nèi)一像素點(diǎn)的像素值是否在預(yù)設(shè)的像素閾值范圍內(nèi)；若是，則將所述一像素點(diǎn)的像素值重設(shè)為255；若否，則將所述一像素點(diǎn)的像素值重設(shè)為0。本實(shí)施例中，對目標(biāo)圖像區(qū)域的每一個(gè)像素點(diǎn)進(jìn)行逐一判斷，得到有效的目標(biāo)圖像區(qū)域。

根據(jù)預(yù)設(shè)的放大倍數(shù)，對所述二值圖像進(jìn)行插值，放大倍數(shù)可根據(jù)目標(biāo)圖像區(qū)域的大小進(jìn)行選擇，本實(shí)施例中對目標(biāo)圖像區(qū)域放大三倍。

本實(shí)施例中，考慮到脊髓輪廓的特殊性，可以先判斷二值圖像的邊緣是否存在像素值為255的像素點(diǎn)，若是的話，進(jìn)行第二次區(qū)域生長的條件為：以二值圖像中的像素值為255的其中一個(gè)像素點(diǎn)為圓心，(20/像素間距)個(gè)像素為半徑作圓，如果該圓內(nèi)的所有像素點(diǎn)的像素值都為255，那么生長成功，作為圓心的像素點(diǎn)的像素值不變；否則就將作為圓心的像素點(diǎn)的像素值設(shè)為0。若二值圖像的邊緣不存在像素值為255的像素點(diǎn)，那么進(jìn)行第二次區(qū)域生長的條件為：將圓的初始半徑給定為(30/像素間距)個(gè)像素，此時(shí)的初始給定半徑比邊緣存在像素值為255的情況下的初始半徑大，可以有效避免圓內(nèi)的像素點(diǎn)的像素值全為0。若進(jìn)行第二次區(qū)域生長后的二值圖像的像素值都為0，則將圓的半徑減去一個(gè)像素，重新對原二值圖像進(jìn)行區(qū)域生長，以此類推，直到圓的半徑小于兩個(gè)像素或者進(jìn)行第二次區(qū)域生長后的二值圖像的像素點(diǎn)的像素值不都為0。若當(dāng)圓的半徑已經(jīng)小于兩個(gè)像素并且進(jìn)行第二次區(qū)域生長后的二值圖像的像素點(diǎn)的像素值仍然均為0，那么此時(shí)就結(jié)束，不進(jìn)行后續(xù)的膨脹和輪廓提取的操作。

然后，對進(jìn)行第二次區(qū)域生長后的二值圖像進(jìn)行膨脹，并提取膨脹后的所述二值圖像的輪廓。在進(jìn)行膨脹時(shí)，將進(jìn)行第二次區(qū)域生長的圓作為結(jié)構(gòu)算子對進(jìn)行第二次區(qū)域生長后的二值圖像進(jìn)行膨脹。

本實(shí)施例中，對所述二值圖像進(jìn)行膨脹后，判斷提取出的輪廓所在圖像層的相鄰圖像層是否在處理的預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，若是，則計(jì)算所述輪廓的重心，將所述重心作為相鄰圖像層的種子點(diǎn)；根據(jù)所述相鄰圖像層的種子點(diǎn)獲取相鄰圖像層的目標(biāo)圖像區(qū)域；然后繼續(xù)執(zhí)行所述“根據(jù)預(yù)設(shè)的像素閾值范圍對所述目標(biāo)圖像區(qū)域進(jìn)行第一次區(qū)域生長，得到二值圖像”的步驟。以此類推，直到將所有的預(yù)設(shè)范圍內(nèi)的圖像層都處理完為止。

實(shí)施例四

請參照圖4，本發(fā)明的實(shí)施例四與上述實(shí)施例的方法相對應(yīng)，為一種圖像輪廓自動(dòng)提取系統(tǒng)，包括：第一獲取模塊1、第一區(qū)域生長模塊2、第二區(qū)域生長模塊3、提取模塊4、計(jì)算模塊5、第二獲取模塊6、繼續(xù)執(zhí)行模塊7和放大模塊8。

所述第一獲取模塊1用于預(yù)設(shè)一二維斷層圖像種子點(diǎn)，根據(jù)所述種子點(diǎn)獲取所述一二維斷層圖像的目標(biāo)圖像區(qū)域。

所述第一區(qū)域生長模塊2用于根據(jù)預(yù)設(shè)的像素閾值范圍對所述目標(biāo)圖像區(qū)域進(jìn)行第一次區(qū)域生長，得到二值圖像。所述第一區(qū)域生長模塊2包括：判斷單元21、第一重設(shè)單元22和第二重設(shè)單元23，所述判斷單元21用于判斷目標(biāo)圖像區(qū)域內(nèi)一像素點(diǎn)的像素值是否在預(yù)設(shè)的像素閾值范圍內(nèi)；所述第一重設(shè)單元22用于若是，則將所述像素點(diǎn)的像素值重設(shè)為255；所述第二重設(shè)單元23用于若否，則將所述像素點(diǎn)的像素值重設(shè)為0。

所述第二區(qū)域生長模塊3用于基于所述二值圖像的像素點(diǎn)預(yù)設(shè)一圓形目標(biāo)區(qū)域，根據(jù)所述圓形目標(biāo)區(qū)域?qū)λ龆祱D像進(jìn)行第二次區(qū)域生長。所述第二次區(qū)域生長模塊3包括操作單元31、第一判斷單元32、第二判斷單元33、第三重設(shè)單元34、減小單元35和重新執(zhí)行單元36。所述操作單元31用于以二值圖像上像素值為255的像素點(diǎn)為圓心，以預(yù)設(shè)的半徑作圓；所述第一判斷單元32用于判斷所述圓內(nèi)的其余像素點(diǎn)的像素值是否均為255，所述第三重設(shè)單元34用于若否，則將作為圓心的像素點(diǎn)的像素值重設(shè)為0；所述第二判斷單元33用于判斷進(jìn)行第二次區(qū)域生長后的二值圖像中像素點(diǎn)的像素值是否均為0；所述減小單元35用于若是，則減小所述預(yù)設(shè)的半徑；所述重新執(zhí)行單元36用于重新執(zhí)行所述以二值圖像上像素值為255的像素點(diǎn)為圓心，以預(yù)設(shè)的半徑作圓的步驟。

所述提取模塊4用于對進(jìn)行第二次區(qū)域生長后的二值圖像進(jìn)行膨脹，然后提取膨脹后的所述二值圖像的輪廓，提取模塊4具體用于：將所述圓作為結(jié)構(gòu)算子，對進(jìn)行第二次區(qū)域生長后的二值圖像進(jìn)行膨脹。

所述計(jì)算模塊5用于計(jì)算所述輪廓的重心，并將所述重心作為與所述一二維斷層圖像相鄰的二維斷層圖像的種子點(diǎn)；所述第二獲取模塊6用于根據(jù)所述相鄰的圖像層的種子點(diǎn)獲取相鄰的圖像層的目標(biāo)圖像區(qū)域；所述繼續(xù)執(zhí)行模塊7用于繼續(xù)執(zhí)行所述根據(jù)預(yù)設(shè)的像素閾值范圍對所述目標(biāo)圖像區(qū)域進(jìn)行第一次區(qū)域生長，得到二值圖像的步驟；所述放大模塊8用于根據(jù)預(yù)設(shè)的放大倍數(shù)對所述二值圖像進(jìn)行插值。

綜上所述，本發(fā)明提供的一種圖像輪廓自動(dòng)提取方法及系統(tǒng)，能夠快速并準(zhǔn)確地對二維斷層圖像進(jìn)行自動(dòng)提取，提取得到的圖像輪廓邊緣清晰、平滑且連續(xù)，斷點(diǎn)少，尤其適用于醫(yī)學(xué)斷層圖像，例如脊髓輪廓的提取。

以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等同變換，或直接或間接運(yùn)用在相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。