[发明专利]一种基于磁共振三维肾图的图像处理方法

权利要求书

1.一种基于磁共振三维肾图的图像处理方法，其包括以下步骤：

(1)从磁共振工作站上读取肾脏的磁共振三维扫描图像；

(2)确定每个时相图像数和背景时相、皮髓质分界时相、全肾时相；

(3)切除全肾时相图像中的相关血管和肾盂区域；

(4)识别全肾轮廓；

(5)匹配背景时相与皮髓质分界时相，并剪影；

(6)分割肾脏的皮质和髓质；

(7)匹配所有时相的图像。

2.如权利要求1所述的一种基于磁共振三维肾图的图像处理方法，其特征在于：其中步骤(4)中采用区域增长方法获取全肾轮廓的步骤如下：

①用户在全肾时相内选择一个或者若干个落在肾区域内的种子点P1，P2，P3，…，Pn；

②从所有的种子点内取出一个点Pi作为本次区域增长的起始点；

③计算该种子点生长阈值T；

④计算当前种子点26邻域内每点与I的灰度值之差，如果差小于当前种子点的生长阈值，就把该点合并到结果区域，并计为新的种子点；

⑤重复步骤②、③、④的操作，直到结果区域不能增长为止。

3.如权利要求2所述的一种基于磁共振三维肾图的图像处理方法，其特征在于：采用线性计算方法判别种子点生长阈值T，令T＝I*k，其中I为当前区域增长所得到结果区域灰度的平均值，k为用户设定的斜率。

4.如权利要求1所述的一种基于磁共振三维肾图的图像处理方法，其特征在于：其中步骤(5)中，所述匹配背景时相与皮髓质分界时相是以皮质区域作为模板，将传统的基于相关系数的二维相关匹配扩展到三维，所述三维相关系数计算公式如下：

$\mathrm{\ρ}(x,y,z)=\frac{\underset{r}{\mathrm{\Σ}}\underset{s}{\mathrm{\Σ}}\underset{t}{\mathrm{\Σ}}[f(r,s,t)-\stackrel{\‾}{f}][w(x+r,y+s,z+t)-\stackrel{\‾}{w}]}{{\left\{\underset{r}{\mathrm{\Σ}}\underset{s}{\mathrm{\Σ}}\underset{t}{\mathrm{\Σ}}{[f(r,s,t)-\stackrel{\‾}{f}]}^2\underset{r}{\mathrm{\Σ}}\underset{s}{\mathrm{\Σ}}\underset{t}{\mathrm{\Σ}}{[w(x+r,y+s,x+t)-\stackrel{\‾}{w}]}^2\right\}}^{\frac{1}{2}}}$

其中，r，s，t表示皮质区域象素的三维坐标，f(r，s，t)为已知图像皮质区域象素的灰度值，为已知图像皮质区域象素的灰度均值，x，y，z为肾在待匹配三维图像内平移的坐标，w(x+r，y+s，z+t)为皮质平移后在待匹配图像内对应点的灰度值，为其均值。ρ(x，y，z)为计算所得的相关系数，ρ(x，y，z)∈[-1，1]。