[发明专利]基于三维主动轮廓模型和三维哈弗变换的三维肾皮质定位方法

权利要求书

1.基于三维主动轮廓模型和三维哈弗变换的三维肾皮质定位方法，其特征在于，包括建模训练部分和定位部分；

所述建模训练部分包括以下几个步骤：

（1-1）选用10-20组三维体数据作为训练数据；

（1-2）插值校准选取切片：

在所述训练数据中挑选出整个肾脏所在区域的所有二维CT图像，并选取顶部和底部各一张切片；在挑选出的切片中，线性插值的选取出32张切片；

（1-3）绘制标记点：

在选取出的切片中，均在腹腔外轮廓、肾脏皮质内轮廓和肾脏皮质外轮廓处分别以相等间隔画上5-20个标记点，并把标记点对应的保存入32个文件中，然后，给32个文件顺序标号，将二维的标记点整合在一起成为三维标记点并存在一个体标记点文件中；

（1-4）利用三维主动轮廓模型建模，得到了一个模型包括腹腔外轮廓、肾皮质外表面和肾皮质内表面三个部分；

（1-5）在训练过程中，选取肾皮质外表面作为参考面，以表面的法方向a，b为索引，将肾脏的重心点到表面点的方向α、β和长度l存放入R-table，即将肾脏轮廓存入了R-table；

所述定位部分包括搜索定位和定位肾皮质；

搜索定位时，对待测数据每个像素点求梯度，以每个像素的梯度方向为索引，在Rtable中查找，得到参考点与当前点的角度和距离关系，建立与待测图像大小相同的投票矩阵，在所得参考位置记一票，做完所有点后，投票矩阵中票数最多点即为肾脏重心点，即利用三维哈弗变换将存在R-table中的肾脏轮廓去定位整个肾脏的重心点；

定位肾皮质时，将步骤（1-4）中三维主动轮廓模型建模所得到的模型放在已找到的肾脏重心位置，并进行参数化调整小范围在重心点搜索，直至得到定位结果。

2.根据权利要求1所述的基于三维主动轮廓模型和三维哈弗变换的三维肾皮质定位方法，其特征在于，

步骤（1-4）中三维主动轮廓模型训练具体包括以下几个步骤：

（1）计算三维标记点的分布模型，把每组训练数据中的标记点描述成线性组合特征向量并得到腹腔外轮廓、肾皮质外表面和肾皮质内表面的平均轮廓，其中，b_s是轮廓，P_s^T为把非特征矩阵转换为特征矩阵的转换矩阵，X_i指第i组三维标记点向量，x_a指X_i的平均值；

（2）对所述平均轮廓做三角刨分，把每组训练数据对应位置与腹腔外轮廓、肾皮质外表面和肾皮质内表面三个轮廓的平均模型对应起来，在每个对应位置取出5到20个像素点，可以得到与轮廓无关的纹理向量；

（3）对每组所述纹理向量做归一化，与平均纹理向量g_a对应起来，对应的方法为每个测试数据都描述为以g_a为中心的形式；

（4）对每个归一化过后的纹理向量做主成分分析；

（5）把每个主成分分析后的纹理向量表述成线性特征向量的形式其中，b_g为所得特征矩阵，P_g^T为把非特征矩阵转换为特征矩阵的转换矩阵；

（6）把线性组合特征向量b_s和线性特征向量b_g组合起来：

b=Wbsbg=WPsT(x-xa)bg=PgT(g-ga),]]>W是个权重矩阵，

对外观整体模型b的所有向量再做主成分分析，可以得到外观整体模型b=Qc，其中，Q为系数矩阵，c为参数。