[发明专利]一种椎骨检测方法及计算机设备

权利要求书

1.一种椎骨检测方法，其特征在于，包括：

步骤A：获取第i根椎骨在Z轴的位置i_z，其中，2≤i≤11，Z轴与横断面垂直；

步骤B：在经过Z＝i_z的横断面上检测椎骨，以获得第i根椎骨在X轴的位置i_x，其中，X轴与矢状面垂直；

步骤C：在经过X＝i_x的矢状面上检测椎骨，以获得第i根椎骨的位置、第i-1根椎骨在Z轴的位置(i-1)_z、第i+1根椎骨在Z轴的位置(i+1)_z；

步骤D：在经过Z＝(i-1)_z的横断面上检测椎骨，以获得第i-1根椎骨在X轴的位置(i-1)_x；

步骤E：在经过X＝(i-1)_x的矢状面上检测椎骨，以获得第i-1根椎骨的位置、第i-2根椎骨在Z轴的位置(i-2)_z；

步骤F：令i＝i-1；

步骤G：重复步骤D～F，直至i＝2；

步骤H：在经过Z＝(i+1)_z的横断面上检测椎骨，以获得第i+1根椎骨在X轴的位置(i+1)_x；

步骤J：在经过X＝(i+1)_x的矢状面上检测椎骨，以获得第i+1根椎骨的位置、第i+2根椎骨在Z轴的位置(i+2)_z；

步骤K：令i＝i+1；

步骤L：重复步骤H～K，直至i＝11；

获取第i根椎骨在Z轴的位置i_z包括：

获取第i根椎骨上的椎骨关键点的位置；

基于第i根椎骨上的椎骨关键点在Z轴的位置以获得第i根椎骨在Z轴的位置i_z；

获取第i根椎骨上的椎骨关键点的位置包括：

获取三维胸部影像中的第一定位点和第二定位点，其中，所述第一定位点为左肺的中心点或者重心点，位于左肺内，所述第二定位点为右肺的中心点或者重心点，位于右肺内；

确定第一轴和第二轴，其中，所述第一轴经过所述第一定位点且与横断面垂直，所述第二轴经过所述第二定位点且与横断面垂直；

以过所述第一轴且以所述第一轴为边界的切面切分所述三维胸部影像，以获得多个第一切平面；

以过所述第二轴且以所述第二轴为边界的切面切分所述三维胸部影像，以获得多个第二切平面；

对多个第一切平面和多个第二切平面进行检测以获得椎骨关键点；

基于所述椎骨关键点的位置确定属于同一根椎骨上的椎骨关键点；

连接属于同一根椎骨上的椎骨关键点以生成椎骨连线；

基于三维胸部影像和所述椎骨连线在投影面的投影确定所述椎骨的类别；

采用第一检测模型对每一个第一切平面上的左侧椎骨关键点进行检测；

所述第一检测模型包括：特征提取模块和检测框获取模块，检测框获取模块对特征提取模块输出的特征图进行检测；

所述第一检测模型包括：特征提取模块和检测框获取模块，其中特征提取模块包括：第一卷积单元～第八卷积单元，第一池化层～第三池化层，一个2╳2的2D反卷积层及一张量叠加层，若待检测的第一切平面的尺寸为512×512×1，依次通过第一卷积单元、第二卷积单元、第一池化层、第三卷积单元、第四卷积单元、第二池化层、第五卷积单元、第六卷积单元、第三池化层后输出尺寸为64×64×32的张量，该张量通过第七卷积单元和2×2的2D反卷积层，得到尺寸为128×128×32的张量deconv1，第二池化层输出的张量通过第八卷积单元后输出尺寸为128×128×32的张量conv8，将张量conv8与张量deconv1通过张量相加层相加后，得到尺寸为128*128*32的张量add1，将张量add1和第七卷积单元输出的张量conv7作为两个特征图输入至检测框获取模块，以检测出第一切平面上的椎骨关键点；

基于所述椎骨关键点的位置确定属于同一根椎骨上的椎骨关键点包括：

步骤a：确定椎骨关键点中的起始点，其中，左侧椎骨上的椎骨关键点中的起始点为第一切平面与横断面的交线与冠状轴正向之间的夹角大于等于65°小于等于80°之间的任一第一切平面上检测到的椎骨关键点，右侧椎骨上的椎骨关键点中的起始点为第二切平面与横断面的交线与冠状轴负向之间的夹角大于等于65°小于等于80°之间的任一第二切平面上检测到的椎骨关键点；

步骤b：确定与所述起始点距离最近的第一椎骨关键点为属于同一根椎骨的椎骨关键点；

步骤c：若存在一椎骨关键点与第一椎骨关键点之间的距离小于第一预设值，且该椎骨关键点与第一椎骨关键点之间的连线与第一椎骨关键点与起始点之间的连线的夹角小于第二预设值，则确定该椎骨关键点为与所述第一椎骨关键点属于同一根椎骨的第二椎骨关键点；

步骤d：将所述第二椎骨关键点作为当前椎骨关键点，第一椎骨关键点作为当前椎骨关键点的前一椎骨关键点；

步骤e：若存在一椎骨关键点与当前椎骨关键点之间的距离小于第一预设值，且该椎骨关键点与当前椎骨关键点之间的连线与当前椎骨关键点与前一椎骨关键点之间的连线的夹角小于第二预设值，则确定该椎骨关键点为与所述当前椎骨关键点属于同一根椎骨下一椎骨关键点；

步骤f：以所述当前椎骨关键点作为前一椎骨关键点，所述下一椎骨关键点作为当前椎骨关键点；

步骤g：重复步骤e～步骤f，直至遍历所有的椎骨关键点，以获得属于同一根椎骨的椎骨关键点。