[发明专利]肺结节三维分割与特征提取方法及系统

权利要求书

1.一种肺结节三维分割与特征提取方法，其特征在于，该方法包括下述 步骤：

第1步在输入的所有二维胸部CT横断面图像上自动分割出肺实质后， 使用几何凸点搭桥法修补肺表面的凹陷，将肺结节所在的肺内区域与肺外区域 分隔开；

第2步构建三维空间中不同尺度的三种形状选择性增强滤波器，分别仅 对球形、管状及面状物体具有响应；利用这三种形状选择性增强滤波器分别初 步甄别出由所有二维胸部CT横断面图像构建的三维CT图像中的疑似肺结节、 疑似粗血管及疑似厚支气管壁，提取出肺内区域中候选结节区域，再利用Fisher 线性分类器对候选结节区域的特征值进行分类从而得到三维感兴趣区域；

第3步在第2步提取的三维感兴趣区域内使用基于三维空间的水平集方 法分割出肺结节，确定肺结节边界曲面；其具体过程为：

(3.1)令迭代次数k的初始值为0，将第2步提取的三维感兴趣区域的闭 合边界作为初始边界曲面C^(k)，并根据距边界的有符号离散距离函数得到初始 水平集函数g^(k)；

距边界的有符号离散距离函数是指对于给定的闭合边界曲面，空间上某点 的函数值大小为该点到给定边界曲面的距离，其符号根据该点在闭合曲面内部 还是外部决定；

(3.2)计算三维CT图像上边界曲面C^(k)内部区域与外部区域的CT值均值 c₁和c₂，并得到下一代水平集函数g^(k+1)；

(3.3)由g^(k+1)的零水平集得到新的边界曲面C^(k+1)；

(3.4)比较C^(k)与C^(k+1)，判断|C^(k+1)-C^(k)|是否收敛，若收敛，C^(k+1)即为所求 的肺结节边界曲面；否则，令k＝k+1，再转步骤(3.2)；

第4步根据第3步得到的肺结节边界曲面的信息，结合感兴趣区域的总 体特性，提取相关特征并量化特征值；

第5步根据第3步得到的肺结节边界曲面信息，将肺结节的位置和范围 以三维形式显示，同时以用户需要的形式存储及显示第4步得到的特征及其量 化值。