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申请/专利权人:杭州键嘉医疗科技股份有限公司
摘要:本发明提供了一种CT图像中髋骨和股骨自动定位的方法及装置,该方法包括:通过正交投影的方式生成冠状面和矢状面DRR图像;根据骨骼VOI投影,生成冠状面和矢状面DRR图像中髋骨和股骨的ROI;将图像中骨骼设置类别,用制作好的数据集训练目标检测网络模型;预测冠状面和矢状面DRR图像中的髋骨和股骨ROI坐标,根据投影关系生成CT图像中对应骨骼的VOI表示。本发明通过使用DRR技术同时生成冠状面和矢状面图像,避免了图像中不包含目标骨骼的问题;制作定位标注时增加了类别设置,可以准确区分髋骨和股骨的类别,同时通过空间位置区分左右,避免了神经网络由于形态相似导致的左右髋骨或左右股骨分类错误问题。
主权项:1.一种CT图像中髋骨和股骨自动定位的方法,其特征在于,包括以下步骤:S101,获取CT图像,通过正交投影的方式分别生成冠状面DRR图像和矢状面DRR图像;其中,所述DRR图像为数字重建放射影像图像;所述CT图像从前向后投影生成的冠状面方向DRR图像为AP图像,从左向右投影生成的矢状面方向DRR图像为LR图像;S102,通过骨骼分割结果生成CT图像中髋骨和股骨的感兴趣体积VOI,并做冠状面和矢状面投影,分别生成AP图像和LR图像中的感兴趣区域ROI;根据骨骼分割结果计算CT图像中髋骨和股骨的最小外包框,即髋骨和股骨的感兴趣体积VOI;在IJK坐标系下,感兴趣体积VOI的中心点坐标为cx,cy,cz,三个轴方向的长度为dx,dy,dz;其中IJK坐标系是对图像本身而言,三维图像由体素组成,IJK坐标是体素的坐标或者索引,IJK只有非负整数值;记CT图像的x,y,z轴方向上的像素尺寸分别为W,H,D,将CT图像上骨骼坐标向AP图像上的坐标转换,记AP图像上的ROI表示为Cx,Cy,Cw,Ch,其中:Cx=cx;Cy=D-cz;Cw=dx;Ch=dz;Cx,Cy分别表示AP图像上ROI的中心点坐标的x值和y值,Cw,Ch分别表示AP图像上的ROI的宽和高;将CT图像上骨骼坐标向LR图像上的坐标转换,记LR图像上的ROI表示为Sx,Sy,Sw,Sh,其中:Sx=cy;Sy=D-cz;Sw=dy;Sh=dz;其中,Sx,Sy分别表示LR图像上的ROI的中心点坐标,Sw,Sh分别表示LR图像上的ROI的宽和高;S103,将ROI坐标转换成训练目标检测模型需要的坐标标注格式,使用目标检测网络以AP图像、LR图像和各自对应的感兴趣区域ROI为训练集,训练髋骨和股骨的定位模型;将AP图像中的ROI坐标转换成训练目标检测模型需要的坐标标注格式: 将LR图像中的ROI坐标转换成训练目标检测模型需要的坐标标注格式: 为完成自动检测和分类任务,将定位标注设置成目标检测模型需要的格式,目标检测标注格式为c,x,y,w,h,其中c代表目标的类别,x、y代表ROI中心点坐标,w、h分别代表感兴趣区域ROI的宽和高,针对图像中骨骼的类别设置,其中AP图像中髋骨和股骨类别分别为0和1,LR图像中髋骨和股骨类别分别为2和3;使用目标检测网络以AP图像、LR图像和各自对应的感兴趣区域ROI为训练集,训练髋骨和股骨的定位模型;S104,通过训练好的定位模型预测新获取的AP图像和LR图像上的骨骼定位结果,并根据投影关系将定位结果映射到三维图像上,实现三维CT图像中的骨骼定位。
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