專利名稱:改進(jìn)使用切割平面檢測(cè)球狀和橢圓狀對(duì)象的分水嶺分割的制作方法
相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用本申請(qǐng)要求申請(qǐng)?zhí)枮镹o.60/576,041的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，該申請(qǐng)于2004年6月1日提交，并且該申請(qǐng)?jiān)诖苏w引入作為參考。
發(fā)明背景1.發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明通常涉及基于計(jì)算機(jī)成像的領(lǐng)域，并且更特別地涉及從圖像中檢測(cè)球狀對(duì)象和橢圓狀對(duì)象。
2.相關(guān)領(lǐng)域描述多個(gè)基于圖像的計(jì)算機(jī)輔助診斷(“CAD”)工具的目的在于幫助醫(yī)生在一大批圖像切片中檢測(cè)到球狀和橢圓狀結(jié)構(gòu)。例如在胸部圖像中，醫(yī)生可能會(huì)對(duì)檢測(cè)結(jié)節(jié)感興趣，該結(jié)節(jié)在暗色的肺部區(qū)內(nèi)部呈現(xiàn)為白色球體或半球體。又例如在結(jié)腸圖像中，醫(yī)生可能會(huì)對(duì)檢測(cè)息肉感興趣，該息肉呈現(xiàn)為附在結(jié)腸上的球狀和半球狀突起結(jié)構(gòu)。再例如在脈管圖像中，醫(yī)生可能會(huì)對(duì)檢測(cè)動(dòng)脈瘤感興趣，該動(dòng)脈瘤呈現(xiàn)為在脈管表面以外的球狀突起結(jié)構(gòu)。醫(yī)生可能會(huì)期望檢測(cè)到解剖組織中的任何各種其他結(jié)構(gòu)。這些結(jié)構(gòu)可以包括但并不限于各種類型的囊腫、膀胱中的息肉、肝臟中的血管瘤等等。
用于從3D圖像中檢測(cè)到球狀或部分球狀結(jié)構(gòu)的當(dāng)前方法通常是將圖像劃分為多個(gè)2D平面。然后在所述多個(gè)平面中檢測(cè)環(huán)形結(jié)構(gòu)或者腫塊，這些圖像被定向在橫跨整個(gè)圖像的多個(gè)方向。從所述多個(gè)平面所收集到的信息能夠被組合成3D再現(xiàn)。
此外，可以對(duì)初始體積數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，例如，以提高過(guò)程的整體結(jié)果，或者以在某些變換之后以相同圖像的另一種表示來(lái)找到球狀對(duì)象。然而，這種預(yù)處理可能花費(fèi)時(shí)間并且做出不穩(wěn)定或者一貫有效的假設(shè)，從而導(dǎo)致執(zhí)行失敗。

發(fā)明內(nèi)容在本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種在來(lái)自圖像的候選像素處檢測(cè)到期望的對(duì)象的方法。該方法包括下列步驟(a)在期望的對(duì)象中選擇代表性的點(diǎn)；(b)通過(guò)使第一較低維數(shù)的平面穿過(guò)該代表性的點(diǎn)來(lái)確定期望的對(duì)象的第一代表性的橫截面；(c)使至少一個(gè)第二較低維數(shù)的平面穿過(guò)該候選像素；(d)使用區(qū)域分割將包含第二區(qū)域的候選像素與該至少一個(gè)第二較低維數(shù)平面中的每個(gè)平面中的其余像素分離；(e)將至少一個(gè)第二區(qū)域與至少一個(gè)第一橫截面相匹配；(f)根據(jù)步驟(e)的結(jié)果來(lái)確定匹配值；以及(g)使用該匹配值來(lái)確定是否在該候選像素處檢測(cè)到期望的對(duì)象。
在本發(fā)明的另一方面，提供一種機(jī)器可讀介質(zhì)，該機(jī)器可讀介質(zhì)具有被存儲(chǔ)在其上的指令，這些指令由處理器運(yùn)行來(lái)執(zhí)行在來(lái)自圖像的候選像素處檢測(cè)到期望的對(duì)象的方法。該方法包括下列步驟(a)在期望的對(duì)象中選擇代表性的點(diǎn)；(b)通過(guò)使第一較低維數(shù)的平面穿過(guò)該代表性的點(diǎn)來(lái)確定期望的對(duì)象的第一代表性橫截面；(c)使至少一個(gè)第二較低維數(shù)的平面穿過(guò)該候選像素；(d)使用區(qū)域分割來(lái)將包含第二區(qū)域的候選像素與該至少一個(gè)第二較低維數(shù)平面中的每個(gè)平面中的其余像素分離；(e)將至少一個(gè)第二區(qū)域與至少一個(gè)第一橫截面相匹配；(f)基于步驟(e)的結(jié)果確定匹配值；以及(g)使用該匹配值來(lái)確定是否在該候選像素處檢測(cè)到期望的對(duì)象。
在本發(fā)明的再一方面，提供一種在來(lái)自圖像的候選像素處檢測(cè)到期望的對(duì)象的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括選擇裝置，用于在期望的對(duì)象中選擇代表性的點(diǎn)；確定裝置，用于通過(guò)使第一較低維數(shù)的平面穿過(guò)該代表性的點(diǎn)來(lái)確定期望的對(duì)象的第一代表性橫截面；分割裝置，用于使用區(qū)域分割來(lái)將包含第二區(qū)域的候選像素與該至少一個(gè)第二較低維數(shù)平面中的每個(gè)平面中的其余像素分離；匹配裝置，用于(a)將至少一個(gè)第二區(qū)域與至少一個(gè)第一橫截面相匹配，以及(b)根據(jù)該匹配確定匹配值；以及檢測(cè)裝置，用于使用該匹配值來(lái)確定是否在該候選像素處檢測(cè)到期望的對(duì)象。
附圖簡(jiǎn)述本發(fā)明可通過(guò)結(jié)合附圖參考下列說(shuō)明來(lái)理解，其中相同的參考編號(hào)標(biāo)識(shí)相同的元件，以及其中圖1根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方式示出了來(lái)自包括息肉的結(jié)腸的三維CT圖像的切片；圖2根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方式示出了圖1的CT圖像在進(jìn)行對(duì)象和背景局部最大值抑制之后執(zhí)行分水嶺分割之后的圖像；以及圖3示出了使用來(lái)自分水嶺分割的簡(jiǎn)單閾值和信息對(duì)圖2的圖像進(jìn)行分割后的圖像。
優(yōu)選實(shí)施方式的詳述本發(fā)明的說(shuō)明性實(shí)施方式在下面被描述。為了清楚，在說(shuō)明書(shū)中沒(méi)有對(duì)實(shí)際實(shí)施方案的所有特征都進(jìn)行描述。當(dāng)然應(yīng)理解，在任何這種實(shí)際實(shí)施方式的研發(fā)中，為了實(shí)現(xiàn)開(kāi)發(fā)者的特定目標(biāo)必須做出多個(gè)實(shí)施方案專用的決定，這些特定目標(biāo)諸如符合與系統(tǒng)相關(guān)的和與商業(yè)相關(guān)的約束，這些特定目標(biāo)將因?qū)嵤┓桨傅牟煌兓６?，?yīng)理解，這種開(kāi)發(fā)工作可能是復(fù)雜且耗費(fèi)時(shí)間的，但是對(duì)于得益于本公開(kāi)內(nèi)容的本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，這不過(guò)是例行工作。
盡管本發(fā)明容易受到各種修改和替換形式的影響，但是其特定實(shí)施方式已例如在附圖中被示出并且在這里詳述。然而，應(yīng)當(dāng)理解，在此對(duì)特定實(shí)施方式的描述并不意圖將本發(fā)明限制到所公開(kāi)的特定形式，而是相反，本發(fā)明要覆蓋落入由所附的權(quán)利要求
所限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的所有修改、等同物和替換方案。
應(yīng)當(dāng)理解，在此所描述的系統(tǒng)和方法可以各種形式的硬件、軟件、固件、專用處理器或者其組合來(lái)實(shí)施。特別地，本發(fā)明的至少一部分優(yōu)選地被實(shí)施為包括程序指令的應(yīng)用程序，這些程序指令確實(shí)被包括在一個(gè)或多個(gè)程序存儲(chǔ)裝置(例如，硬盤(pán)、軟磁盤(pán)、RAM、ROM、CD ROM、等等)上并可通過(guò)包括適當(dāng)架構(gòu)的任何裝置或機(jī)器來(lái)執(zhí)行，諸如通過(guò)具有處理器、存儲(chǔ)器和輸入/輸出接口的通用數(shù)字計(jì)算機(jī)來(lái)執(zhí)行。還應(yīng)當(dāng)理解，因?yàn)楦綀D中示出的某些組成系統(tǒng)部件和過(guò)程步驟優(yōu)選地以軟件來(lái)實(shí)施，所以系統(tǒng)模塊(或方法步驟的邏輯流)之間的連接可能根據(jù)本發(fā)明被編程的方式而有所不同。在此給出教導(dǎo)，所涉及領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將能夠預(yù)料到本發(fā)明的這些以及類似的實(shí)施方案。
在下列公開(kāi)內(nèi)容中，應(yīng)當(dāng)理解，如在此所使用的術(shù)語(yǔ)“圖像”可以包括任何維數(shù)大于或等于2的圖像(例如，二維圖像，三維體積)。
盡管沒(méi)有如此被限制，但是為了簡(jiǎn)單，在這里將參考計(jì)算機(jī)斷層掃描(“CT”)圖像中的結(jié)腸息肉環(huán)境中的部分球狀對(duì)象來(lái)描述本發(fā)明的示例性實(shí)施方式。然而，應(yīng)當(dāng)理解，如本領(lǐng)域技術(shù)人員所預(yù)料的那樣，本發(fā)明可應(yīng)用于廣泛的形式，這些形式包括磁共振(“MR”)、超聲波(“US”)、以及正電子發(fā)射斷層掃描(“PET”)。還應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明可被用于非醫(yī)學(xué)成像應(yīng)用，諸如在地震數(shù)據(jù)中找到球狀鹽丘。
在理想情況下，環(huán)形對(duì)象(即感興趣區(qū)域)清楚地與背景并且與其他對(duì)象(在下文中統(tǒng)稱為“背景”)分離。簡(jiǎn)單的強(qiáng)度閾值對(duì)于隔離感興趣區(qū)域來(lái)說(shuō)是足夠的。然而，如典型地是這種情況那樣，環(huán)形對(duì)象可能不能通過(guò)簡(jiǎn)單閾值或者跨越圖像唯一應(yīng)用的閾值容易地與背景分離。
例如，考慮包括以下兩個(gè)對(duì)象的圖像環(huán)形對(duì)象(即，感興趣區(qū)域)和背景對(duì)象。還考慮可能是背景強(qiáng)度的兩對(duì)象之間的區(qū)域的強(qiáng)度因?yàn)椴糠秩莘e效應(yīng)而類似于這兩個(gè)對(duì)象的強(qiáng)度和/或由于圖像采集和/或重建而是平滑的。在這種情況下，最佳閾值處理技術(shù)應(yīng)該能夠適于找到對(duì)象的輪廓，而不論背景強(qiáng)度及其變化。例如，當(dāng)兩個(gè)對(duì)象彼此靠近時(shí)，這兩個(gè)對(duì)象之間的部分容積效應(yīng)使得背景的強(qiáng)度比在其它地方更接近對(duì)象的強(qiáng)度。圖1在結(jié)腸的計(jì)算機(jī)斷層掃描(“CT”)圖像中示出上述實(shí)例。
現(xiàn)在參考圖1，示出來(lái)自結(jié)腸的三維CT圖像100的切片，從而表示由虛線圓環(huán)所圍繞的息肉105。息肉105存在于內(nèi)腔110(也被稱作“背景”或“空氣”)和周圍的身體組織115內(nèi)。周圍的身體組織115與內(nèi)腔110之間的邊緣是結(jié)腸壁。應(yīng)注意，息肉105與結(jié)腸壁之間的強(qiáng)度可能不同于背景的強(qiáng)度并且通常是不可預(yù)測(cè)的。
息肉105附于結(jié)腸壁，并且在附著處，既由于形成隆起(ridge)的附著變遷又由于通過(guò)體積進(jìn)行切片而存在部分容積效應(yīng)。如圖1所示，這些容積效應(yīng)呈現(xiàn)為強(qiáng)度值的減少。再次參考圖1，在左側(cè)可視化跨越中心水平圖像的強(qiáng)度值分布(profile)。虛線圓環(huán)區(qū)域示出息肉105。當(dāng)跟隨圖像中的水平線120時(shí)，能夠看到強(qiáng)度分布從低的強(qiáng)度開(kāi)始，然后增加。在中心(與息肉105的十字準(zhǔn)線截面)，能夠看到強(qiáng)度值在息肉105的左邊增長(zhǎng)，并且跨越息肉，但是再度減少以展現(xiàn)脊。這個(gè)脊可能難以限定。在此所描述的分水嶺方法使得能夠容易地檢測(cè)到該變遷。
如在此所使用的那樣，術(shù)語(yǔ)“強(qiáng)度”指的是CT圖像的局部X-射線吸收系數(shù)的量度。為了可視化，可以使用從強(qiáng)度到顏色的映射。例如，在一個(gè)示例性映射技術(shù)中，諸如空氣的吸收系數(shù)的低吸收系數(shù)對(duì)應(yīng)于“黑”色，而諸如組織的吸收系數(shù)的高吸收系數(shù)對(duì)應(yīng)于淺灰色或白色。
提出一種使用分水嶺分割(即，分水嶺法)的技術(shù)用于自動(dòng)分離感興趣區(qū)域，從而克服了選擇最佳閾值的問(wèn)題。分水嶺法是一種用于通過(guò)模擬浸沒(méi)來(lái)分割強(qiáng)度分布的盆地(basins)的技術(shù)。術(shù)語(yǔ)“分水嶺”是指圖像中將水沿斜面向下排到最低點(diǎn)的區(qū)域。分水嶺法的輸出是一組所標(biāo)注的、所連接的成分(component)以及一組所連接的成分之間的脊點(diǎn)(crest point)。
分水嶺分割是一種形態(tài)學(xué)技術(shù)，這種技術(shù)能夠直觀地被描述如下(1)將圖像視為高度圖，并隨著水滲透過(guò)最低點(diǎn)以及均勻上升且完全跨越圖像而將其逐漸浸入水中；以及(2)在兩個(gè)截然不同的水體(即，集水盆)匯合之處放置“堤壩”，并持續(xù)該過(guò)程直到水已到達(dá)圖像的所有點(diǎn)。堤壩提供最終分割。在圖像領(lǐng)域中，這些堤壩可被解釋為種子的生長(zhǎng)，這些種子同時(shí)與其高度成比例地放置到圖像的最小值上，這些種子的生長(zhǎng)最終會(huì)聚到強(qiáng)度圖的脊線上。術(shù)語(yǔ)“最小值”是指沒(méi)有被具有較低值的像素包圍的點(diǎn)、曲線或者平面。術(shù)語(yǔ)“最大值”是指沒(méi)有被具有較高值的像素包圍的點(diǎn)、曲線或者平面。
從背景中隔離出對(duì)象(即，感興趣區(qū)域)通常需要確定對(duì)象的邊界(即，對(duì)象開(kāi)始和終止的地方)。然而，判定背景中的對(duì)象的邊界可能對(duì)于邊界的像素(即，脊點(diǎn))是不確定的，這些像素具有在對(duì)象強(qiáng)度范圍與背景強(qiáng)度范圍之間的強(qiáng)度值。這些強(qiáng)度值可能是由部分容積效應(yīng)或者模糊而人為地產(chǎn)生。
分水嶺分割能將對(duì)象與背景分離。特別地，分水嶺分割產(chǎn)生環(huán)繞感興趣對(duì)象的脊點(diǎn)。分水嶺分割將通常找到圖像中的所有脊點(diǎn)。然而，需要的只是具有在對(duì)象強(qiáng)度范圍與背景強(qiáng)度范圍之間的不確定的強(qiáng)度范圍的脊點(diǎn)。為了約束分水嶺來(lái)僅在該不確定的強(qiáng)度范圍內(nèi)找到脊點(diǎn)，例如通過(guò)對(duì)圖像進(jìn)行適當(dāng)?shù)亻撝堤幚矶コ龑?duì)象和背景中的所有局部最大值。這可被認(rèn)為是對(duì)象和背景局部最大值抑制。
分水嶺法的后處理可能是必須的。特別地，如果知道這種情況暗示這些所連接的成分屬于同一個(gè)對(duì)象，那么可能想要抑制所連接的成分之間的所有脊點(diǎn)，這些成分的最大強(qiáng)度不在對(duì)象強(qiáng)度的范圍內(nèi)(即，脊點(diǎn)是純部分容積群)。如在此所使用的那樣，術(shù)語(yǔ)“所連接的成分”是指“全部連接的”像素的積聚。也就是，對(duì)于這組像素中的任何兩個(gè)像素，能夠從一個(gè)像素到達(dá)另一個(gè)像素，從相鄰像素跳躍到相鄰像素。在可替換的實(shí)施方式中，還可以合并其最大強(qiáng)度在對(duì)象強(qiáng)度的范圍內(nèi)的所有相鄰的所連接的成分。
現(xiàn)在參考圖2，示出如上詳細(xì)所述的圖1的CT圖像100在進(jìn)行對(duì)象和背景局部最大值抑制之后的分水嶺輸出200。脊點(diǎn)(即，畫(huà)有陰影的邊界)205清楚地將息肉210與周圍的身體組織215和結(jié)腸壁(即，息肉210與周圍的身體組織215之間的邊緣)分離。脊點(diǎn)205自動(dòng)識(shí)別息肉210與結(jié)腸壁之間的最佳切割。
然后，息肉210與結(jié)腸壁之間的分離能被用于基于所連接的成分的進(jìn)一步計(jì)算。例如，考慮一種可被用來(lái)在結(jié)腸的CT掃描中檢測(cè)到息肉的用于切割平面的方法。該切割平面方法能被用于使用圖像分割的本發(fā)明，該圖像分割考慮到分水嶺群中的分割。用于切割平面的示例性方法能夠在于2004年9月20日提交的共同未決和共同轉(zhuǎn)讓的申請(qǐng)?zhí)枮閚o.10/945,130并且名稱為“METHOD AND SYSTEM FOR USINGCUTTING PLANES FOR COLON POLYP DETECTION(針對(duì)結(jié)腸息肉檢測(cè)而使用切割平面的方法和系統(tǒng))”的專利申請(qǐng)中找到，該申請(qǐng)?jiān)诖巳恳胱鳛閰⒖肌?br> 圖3示出使用來(lái)自分水嶺分割的簡(jiǎn)單閾值和信息(即，脊點(diǎn))對(duì)圖2的圖像進(jìn)行分割的結(jié)果。在示例性的簡(jiǎn)單閾值中，如果像素的強(qiáng)度在閾值之下，那么像素被設(shè)為黑色的，否則被設(shè)為白色的。這種簡(jiǎn)單閾值通常不能將息肉與結(jié)腸壁分離。在另一方面，這兩個(gè)對(duì)象(即，息肉和結(jié)腸壁)都能夠通過(guò)強(qiáng)制要通過(guò)分水嶺的脊所分離的區(qū)域來(lái)隔離。
應(yīng)當(dāng)理解，如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所預(yù)期到的那樣，使用任何不同的分割方法。例如，實(shí)現(xiàn)分割可以是使用固定閾值、全局自適應(yīng)閾值(即，使用諸如均值、最小值、最大值、標(biāo)準(zhǔn)偏差、分位點(diǎn)、及其加權(quán)形式的統(tǒng)計(jì)數(shù)字、迭代方法或者圖像直方圖分析)、以及局部自適應(yīng)閾值(即，與全局自適應(yīng)閾值相同但是局部用于子體積)。
在一個(gè)示例性實(shí)施方式中，分水嶺分割可以下列步驟來(lái)實(shí)施(1)在體積圖像內(nèi)選擇感興趣體積(“VOI”)。這可以是整個(gè)體積。
(2)在該VOI內(nèi)部，從VOI內(nèi)的局部最大值中選擇種子點(diǎn)(或者，如果尋找孔而不是腫塊，則從局部最小值中選擇)。
(3)根據(jù)特定準(zhǔn)則去除某些不相關(guān)的分水嶺群，這些特定準(zhǔn)則例如最小表面、最大表面、最小圓、相鄰群的編號(hào)和位置。
應(yīng)當(dāng)理解，如本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所預(yù)料到的那樣，可使用任何不同的分水嶺分割方法。例如，另一示例性實(shí)施方案可能不需要選擇種子。
另外，本發(fā)明可被用于其中脊的出現(xiàn)可以僅通過(guò)分析圖像的時(shí)間序列而使用分水嶺來(lái)恢復(fù)并因此作為動(dòng)態(tài)過(guò)程的一部分的圖像。這同樣可被用來(lái)以對(duì)稱方式檢測(cè)到孔(凹陷)，諸如檢測(cè)到憩室病(diverticulosis)。
由于本發(fā)明可以對(duì)于得益于在此的教導(dǎo)的本領(lǐng)域普通技術(shù)人員顯而易見(jiàn)的不同但等效的方式來(lái)修改和實(shí)踐，所以上述所公開(kāi)的特定實(shí)施方式僅是說(shuō)明性的。此外，除了如以下的權(quán)利要求
所描述的那些以外，并不打算限制到在此所示出的結(jié)構(gòu)或者設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)。因此，上述所公開(kāi)的特定實(shí)施方式顯然可被更改或者被修改，并且所有這種變化在本發(fā)明的范圍和精神內(nèi)被考慮。因此，在此所尋求的保護(hù)在下列權(quán)利要求
中被闡明。
權(quán)利要求
1.一種在來(lái)自圖像的候選像素處檢測(cè)到期望的對(duì)象的方法，該方法包括下列步驟a.在期望的對(duì)象中選擇代表性的點(diǎn)；b.通過(guò)使第一較低維數(shù)的平面穿過(guò)該代表性的點(diǎn)來(lái)確定期望的對(duì)象的第一代表性的橫截面；c.使至少一個(gè)第二較低維數(shù)的平面穿過(guò)該候選像素；d.使用區(qū)域分割來(lái)將包含第二區(qū)域的候選像素與該至少一個(gè)第二較低維數(shù)平面中的每個(gè)平面中的其余像素分離；e.將至少一個(gè)第二區(qū)域與至少一個(gè)第一橫截面相匹配；f.根據(jù)步驟e的結(jié)果來(lái)確定匹配值；以及g.使用該匹配值來(lái)確定是否在該候選像素處檢測(cè)到期望的對(duì)象。
2.如權(quán)利要求
1所述的方法，進(jìn)一步包括以下步驟選擇圖像，其中該圖像至少是二維的。
3.如權(quán)利要求
2所述的方法，其中，獲得圖像的步驟包括選擇醫(yī)學(xué)圖像。
4.如權(quán)利要求
3所述的方法，其中，選擇醫(yī)學(xué)圖像的步驟包括選擇計(jì)算機(jī)斷層掃描(CT)圖像、磁共振(MR)、正電子發(fā)射斷層掃描(PET)圖像、超聲波(US)圖像、和單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層掃描(SPECT)圖像之一。
5.如權(quán)利要求
1所述的方法，其中，通過(guò)使第一較低維數(shù)的平面穿過(guò)所述代表性的點(diǎn)來(lái)確定期望的對(duì)象的第一代表性的橫截面的步驟包括通過(guò)使二維橫截面通過(guò)所述代表性的點(diǎn)來(lái)確定期望的對(duì)象的第一代表性的橫截面，其中該圖像是三維的。
6.如權(quán)利要求
1所述的方法，其中，使用區(qū)域分割的步驟包括使用閾值處理。
7.如權(quán)利要求
6所述的方法，其中，使用閾值的步驟包括使用固定閾值處理、全局自適應(yīng)閾值處理、和局部自適應(yīng)閾值處理之一。
8.如權(quán)利要求
1所述的方法，進(jìn)一步包括選擇具有期望的形狀的期望的對(duì)象。
9.如權(quán)利要求
8所述的方法，其中，選擇具有期望的形狀的期望的對(duì)象的步驟包括選擇具有球狀形狀和橢圓狀形狀之一的期望的對(duì)象。
10.如權(quán)利要求
1所述的方法，其中，使用區(qū)域分割的步驟包括使用分水嶺分割。
11.如權(quán)利要求
10所述的方法，其中，使用分水嶺分割的步驟包括在圖像的感興趣體積(VOI)中生長(zhǎng)分水嶺群；以及根據(jù)分水嶺準(zhǔn)則去除不相關(guān)的分水嶺群。
12.如權(quán)利要求
11所述的方法，進(jìn)一步包括以下步驟選擇圖像內(nèi)部的VOI。
13.如權(quán)利要求
11所述的方法，進(jìn)一步包括以下步驟在VOI之內(nèi)選擇種子點(diǎn)。
14.如權(quán)利要求
13所述的方法，其中，在VOI中生長(zhǎng)分水嶺群的步驟包括從所述種子點(diǎn)生長(zhǎng)分水嶺群。
15.如權(quán)利要求
13所述的方法，其中，在VOI之內(nèi)選擇種子點(diǎn)的步驟包括在VOI之內(nèi)的局部最大值中選擇種子點(diǎn)。
16.如權(quán)利要求
13所述的方法，其中，在VOI之內(nèi)選擇種子點(diǎn)的步驟包括在VOI之內(nèi)的局部最小值中選擇種子點(diǎn)。
17.如權(quán)利要求
11所述的方法，其中，根據(jù)分水嶺準(zhǔn)則去除不相關(guān)的分水嶺群的步驟包括根據(jù)至少一種表面屬性去除不相關(guān)的分水嶺群。
18.如權(quán)利要求
17所述的方法，其中，根據(jù)至少一種表面屬性去除不相關(guān)的分水嶺群的步驟包括根據(jù)最大值、最小值、最小圓、多個(gè)相鄰群、相鄰群的位置、一階導(dǎo)數(shù)、二階導(dǎo)數(shù)以及分水嶺群的屬性中的至少一種來(lái)去除不相關(guān)的分水嶺群。
19.一種機(jī)器可讀介質(zhì)，其具有被存儲(chǔ)在其上的指令，所述指令由處理器運(yùn)行來(lái)執(zhí)行在來(lái)自圖像的候選像素處檢測(cè)到期望的對(duì)象的方法，該方法包括下列步驟a.在期望的對(duì)象中選擇代表性的點(diǎn)；b.通過(guò)使第一較低維數(shù)的平面穿過(guò)該代表性的點(diǎn)來(lái)確定期望的對(duì)象的第一代表性橫截面；c.使至少一個(gè)第二較低維數(shù)的平面穿過(guò)該候選像素；d.使用區(qū)域分割來(lái)將包含第二區(qū)域的候選像素與該至少一個(gè)第二較低維數(shù)平面中的每個(gè)平面中的其余像素分離；e.將至少一個(gè)第二區(qū)域與至少一個(gè)第一橫截面相匹配；f.根據(jù)步驟e的結(jié)果確定匹配值；以及g.使用該匹配值來(lái)確定，是否在該候選像素處檢測(cè)到期望的對(duì)象。
20.一種在來(lái)自圖像的候選像素處檢測(cè)到期望的對(duì)象的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括選擇裝置，用于在期望的對(duì)象中選擇代表性的點(diǎn)；確定裝置，用于通過(guò)使第一較低維數(shù)的平面穿過(guò)該代表性的點(diǎn)來(lái)確定期望的對(duì)象的第一代表性橫截面；分割裝置，用于使用區(qū)域分割來(lái)將包含第二區(qū)域的候選像素與該至少一個(gè)第二較低維數(shù)平面中的每個(gè)平面中的其余像素分離；匹配裝置，用于(a)將至少一個(gè)第二區(qū)域與至少一個(gè)第一橫截面相匹配，以及(b)根據(jù)該匹配來(lái)確定匹配值；以及檢測(cè)裝置，用于使用該匹配值來(lái)確定是否在該候選像素處檢測(cè)到期望的對(duì)象。
專利摘要
在本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方式中，提供一種在來(lái)自圖像的候選像素處檢測(cè)到期望的對(duì)象的方法。該方法包括下列步驟(a)在期望的對(duì)象中選擇代表性的點(diǎn)；(b)通過(guò)使第一較低維數(shù)的平面穿過(guò)該代表性的點(diǎn)來(lái)確定期望的對(duì)象的第一代表性的橫截面；(c)使至少一個(gè)第二較低維數(shù)的平面穿過(guò)該候選像素；(d)使用區(qū)域分割來(lái)將包含第二區(qū)域的候選像素與該至少一個(gè)第二較低維數(shù)平面中的每個(gè)平面中的其余像素分離；(e)將至少一個(gè)第二區(qū)域與至少一個(gè)第一橫截面相匹配；(f)根據(jù)步驟(e)的結(jié)果確定匹配值；以及(g)使用該匹配值來(lái)確定是否在該候選像素處檢測(cè)到期望的對(duì)象。
文檔編號(hào)G06T5/00GK1993710SQ20058002598
公開(kāi)日2007年7月4日 申請(qǐng)日期2005年3月4日
發(fā)明者P·卡西爾, L·博戈尼 申請(qǐng)人:美國(guó)西門(mén)子醫(yī)療解決公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan