一種心臟多平面的重構(gòu)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種心臟多平面的重構(gòu)方法，包括如下步驟：a)輸入心臟三維圖像，并初步定位所述心臟所在的區(qū)域；b)根據(jù)心臟所在的區(qū)域和心臟的位置檢測(cè)器，檢測(cè)確定心臟長(zhǎng)軸方向的關(guān)鍵特征點(diǎn),并根據(jù)其獲取傳統(tǒng)心臟視角的長(zhǎng)軸；c)繼續(xù)檢測(cè)確定心臟第一短軸方向的關(guān)鍵特征點(diǎn),并根據(jù)其獲取傳統(tǒng)心臟視角的第一短軸；d)將長(zhǎng)軸方向和第一短軸方向通過(guò)正交化方法得到第二短軸的方向；e)將心臟三維圖像轉(zhuǎn)化為基于傳統(tǒng)心臟視角的長(zhǎng)軸、第一短軸和第二短軸的圖像。本發(fā)明提供的心臟多平面的重構(gòu)方法，通過(guò)檢測(cè)心臟中關(guān)鍵特征點(diǎn)的位置來(lái)確定心臟的長(zhǎng)軸、短軸方向?qū)崿F(xiàn)心臟多平面的自動(dòng)重構(gòu)，大大減少計(jì)算量和重構(gòu)時(shí)間。
【專利說(shuō)明】一種心臟多平面的重構(gòu)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種醫(yī)學(xué)圖像重構(gòu)方法，尤其涉及一種心臟多平面的重構(gòu)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]心臟在胸腔中的位置個(gè)體差異性很大，不能使用軀體標(biāo)準(zhǔn)的正交軸平面如橫軸位、冠狀位和矢狀位進(jìn)行斷層成像顯示。為了對(duì)心臟有一個(gè)統(tǒng)一的解剖描述，美國(guó)心臟協(xié)會(huì)(AHA)在2002年對(duì)心臟的斷層解剖成像和命名方式進(jìn)行了統(tǒng)一。為了使獲得的心臟斷層圖像與美國(guó)心臟協(xié)會(huì)推薦的標(biāo)準(zhǔn)更加接近，臨床需要對(duì)醫(yī)學(xué)圖像(包括磁共振、CT、超聲等模態(tài)數(shù)據(jù))進(jìn)行心臟多平面重新成形的矯正工作。
[0003]現(xiàn)有的心臟多平面重構(gòu)方法主要分為人機(jī)交互的方法和模型匹配的方法。人機(jī)交互的方法是指人們手工確定傳統(tǒng)心臟視圖的長(zhǎng)軸和短軸位。參見(jiàn)文獻(xiàn)1:李坤成，心血管磁共振成像診斷學(xué)，北京人民衛(wèi)生出版社，1992 ;文獻(xiàn)2:楊正漢、馮逢、王霄英，磁共振成像技術(shù)指南:檢查規(guī)范、臨床策略及新技術(shù)應(yīng)用，人民軍醫(yī)出版社出版；文獻(xiàn)3 =Sheckhar.R andZagrodsky.V.Cine MPR:1nteractive multiplanar reformatting of four-dimensionalcardiac data using hardware-accelerated texture mapping.1EEE Transactions onInformation Technology in Biomedicine.Volume7Issue4, Page 384—393，December2003 ；以及文獻(xiàn) 4:Manning.ff.J, Pennell.D.J.Cardiovascular Magnetic Resonance.NewYork: Chruchi 11 Livingstone, 2001。根據(jù)不同的心臟成像平面定位的定義,這些方法通常需要手工調(diào)整圖像來(lái)主觀的確定心臟試圖的長(zhǎng)軸和短軸位或是其中的一些關(guān)鍵位置。
[0004]模型配準(zhǔn)的方法則是將一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的心臟模型配準(zhǔn)到輸入圖像中。通過(guò)搜索模型姿態(tài)的參數(shù)空間(通常包括旋轉(zhuǎn)、平移、尺度)，計(jì)算出匹配分值最高的參數(shù)集。然后將標(biāo)準(zhǔn)心臟模型中對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)軸和短軸位的位置按照這些參數(shù)映射到輸入圖像中，以得到輸入圖像中的長(zhǎng)軸和短軸位。
[0005]由上可見(jiàn)，現(xiàn)有的心臟多平面重構(gòu)方法中大多需要配準(zhǔn)心臟模型網(wǎng)格或是進(jìn)行人機(jī)交互，往往存在運(yùn)算量過(guò)大的問(wèn)題，或者需要復(fù)雜的手工操作，不能滿足商用系統(tǒng)的要求。因此，有必要按照臨床醫(yī)學(xué)對(duì)心臟CT或MRI的圖像視角的要求改進(jìn)傳統(tǒng)心臟多平面重構(gòu)方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種心臟多平面的重構(gòu)方法，能夠不需要配準(zhǔn)心臟模型網(wǎng)格或是進(jìn)行人機(jī)交互即可實(shí)現(xiàn)心臟多平面的自動(dòng)重構(gòu)，并且大大減少計(jì)算量和重構(gòu)時(shí)間。
[0007]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題而采用的技術(shù)方案是提供一種心臟多平面的重構(gòu)方法，包括如下步驟:a)輸入心臟三維圖像，并根據(jù)所述心臟的第一批位置檢測(cè)器初步定位所述心臟所在的區(qū)域；b)根據(jù)所述心臟所在的區(qū)域和所述心臟的第二批位置檢測(cè)器，檢測(cè)確定心臟長(zhǎng)軸方向的第一組關(guān)鍵特征點(diǎn)，并根據(jù)所述第一組關(guān)鍵特征點(diǎn)獲取傳統(tǒng)心臟視角的長(zhǎng)軸；C)根據(jù)所述心臟所在的區(qū)域和所述心臟的第三批位置檢測(cè)器，檢測(cè)確定心臟第一短軸方向的第二組關(guān)鍵特征點(diǎn)，并根據(jù)所述第二組關(guān)鍵特征點(diǎn)獲取傳統(tǒng)心臟視角的第一短軸；d)根據(jù)所述長(zhǎng)軸方向和第一短軸方向，通過(guò)正交化方法得到第二短軸的方向；e)將所述步驟a)中心臟三維圖像轉(zhuǎn)化為基于傳統(tǒng)心臟視角的長(zhǎng)軸、短軸的圖像。
[0008]上述的心臟多平面的重構(gòu)方法，其中，所述第一批位置檢測(cè)器的位置包括所述心臟的中心和底部、所述心臟在矢狀軸和冠狀軸方向上的邊界點(diǎn)。
[0009]上述的心臟多平面的重構(gòu)方法，其中，所述第一批位置檢測(cè)器、第二批位置檢測(cè)器和第三批位置檢測(cè)器通過(guò)Adaboost樹(shù)訓(xùn)練得到。
[0010]上述的心臟多平面的重構(gòu)方法，其中，所述第一批位置檢測(cè)器、第二批位置檢測(cè)器和第三批位置檢測(cè)器為基于哈爾特征、灰度特征或梯度特征的特征位置檢測(cè)器。
[0011]上述的心臟多平面的重構(gòu)方法，其中，所述哈爾特征的響應(yīng)公式為:
[0012]Response = Σ WiHi ；
[0013]其中，Hi = I (x+w, y+1, z+h) -1 (x, y, z)_I (x, y+1, z+h) -1 (x+w, y, z+h) -1 (x+w, y+1,z) +I (x, y, z+h) +I (x, y+1, z) +I (x+w, y, z)；
[0014]式中，Response表示所述哈爾特征的響應(yīng)公式，i表示所述輸入心臟三維圖像中所有矩形區(qū)域的個(gè)數(shù)，Hi是所述所有矩形區(qū)域中的一個(gè)矩形區(qū)域內(nèi)所有體素點(diǎn)的灰度值的平均值，所述矩形區(qū)域的左上角坐標(biāo)為(X，y，z)，1、h和w分別為所述矩形區(qū)域的長(zhǎng)、高和寬，I為所述輸入心臟三維圖像的積分圖像。 [0015]上述的心臟多平面的重構(gòu)方法，其中，所述第一組關(guān)鍵特征點(diǎn)至少包括二尖瓣中心點(diǎn)、左心室心尖點(diǎn)、左心室中心點(diǎn)和左心房中心點(diǎn)中的兩個(gè)特征點(diǎn)。
[0016]上述的心臟多平面的重構(gòu)方法，其中，所述左心室心尖點(diǎn)為左心室內(nèi)壁心尖點(diǎn)、左心室外壁心尖點(diǎn)或以所述左心室內(nèi)壁心尖點(diǎn)和左心室外壁心尖點(diǎn)所在的坐標(biāo)值的平均值作為坐標(biāo)值的點(diǎn)。
[0017]上述的心臟多平面的重構(gòu)方法，其中，所述傳統(tǒng)心臟視角的長(zhǎng)軸獲取如下:將獲取的所有所述第一組關(guān)鍵特征點(diǎn)歸一化，組成矩陣，并對(duì)所述矩陣進(jìn)行矩陣奇異值分解，求取所述矩陣最大特征值對(duì)應(yīng)的特征向量作為所述長(zhǎng)軸方向。
[0018]上述的心臟多平面的重構(gòu)方法，其中，所述第二組關(guān)鍵特征點(diǎn)至少包括三尖瓣中心點(diǎn)、右心室中心點(diǎn)和右心房中心點(diǎn)中的一個(gè)特征點(diǎn)。
[0019]上述的心臟多平面的重構(gòu)方法，其中，所述第二組關(guān)鍵特征點(diǎn)超過(guò)一個(gè)，則所述第一短軸方向的特征點(diǎn)的坐標(biāo)值為所述所有特征點(diǎn)的坐標(biāo)值的平均值；并以經(jīng)過(guò)所述第一短軸方向的特征點(diǎn)且垂直于所述長(zhǎng)軸的直線作為所述傳統(tǒng)心臟視角的第一短軸。
[0020]上述的心臟多平面的重構(gòu)方法，其中，所述正交化方法為施密特正交化方法。
[0021]上述的心臟多平面的重構(gòu)方法，其中，所述心臟三維圖像為磁共振圖像、CT圖像或超聲等模態(tài)數(shù)據(jù)圖像。
[0022]本發(fā)明對(duì)比現(xiàn)有技術(shù)有如下的有益效果:本發(fā)明提供的心臟多平面的重構(gòu)方法，通過(guò)檢測(cè)心臟中關(guān)鍵特征點(diǎn)的位置來(lái)確定心臟的長(zhǎng)軸、短軸方向，從而矯正輸入圖像到傳統(tǒng)心臟的視圖圖像，不需要配準(zhǔn)心臟模型網(wǎng)格或是進(jìn)行人機(jī)交互即可實(shí)現(xiàn)心臟多平面的自動(dòng)重構(gòu)，并且大大減少計(jì)算量和重構(gòu)時(shí)間?！緦＠綀D】

【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1為本發(fā)明心臟多平面的重構(gòu)流程示意圖；
[0024]圖2為采用本發(fā)明心臟多平面的重構(gòu)方法后獲取的標(biāo)準(zhǔn)視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
[0026]圖1為本發(fā)明心臟多平面的重構(gòu)流程示意圖。
[0027]請(qǐng)參見(jiàn)圖1，本發(fā)明提供的心臟多平面的重構(gòu)方法包括如下步驟:
[0028]步驟SlOl:在輸入的心臟三維參考圖像中，根據(jù)所述心臟的第一批位置檢測(cè)器初步定位所述心臟所在的區(qū)域。具體地，在本實(shí)施例中，所述第一批位置檢測(cè)器使用基于哈爾特征的心臟特征位置檢測(cè)器來(lái)定位心臟所在的區(qū)域。所述第一批位置檢測(cè)器的位置包括心臟的中心和底部、所述心臟在矢狀軸和冠狀軸方向上的邊界點(diǎn)。需要說(shuō)明的是，所述第一批位置檢測(cè)器也可以使用基于灰度或梯度特征的特征位置檢測(cè)器。所述特征位置檢測(cè)器通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)訓(xùn)練得到，在本實(shí)施例中，基于概率Adaboost樹(shù)的分類器構(gòu)建，比如使用兩層的Adaboost樹(shù)型檢測(cè)器。通過(guò)第一批位置檢測(cè)器檢測(cè)到的特征位置，就可以初步定位心臟所在的區(qū)域，根據(jù)特征位置可以劃分出心臟所在的矩形區(qū)域。輸入的心臟三維圖像可以為磁共振圖像、CT圖像或超聲等模態(tài)數(shù)據(jù)圖像等醫(yī)學(xué)上常用的非標(biāo)準(zhǔn)圖像。
[0029]在本發(fā)明中，通過(guò)計(jì)算輸入心臟三維圖像的積分圖像，哈爾特征的響應(yīng)值可以通過(guò)幾次加減法就快速計(jì)算得到。一個(gè)哈爾特征可以表示為:
[0030]Response = Σ WiHi (I)
[0031]在(I)式中,Response表示所述哈爾特征的響應(yīng)公式,i表示所述輸入心臟三維圖像中所有矩形區(qū)域的個(gè)數(shù)，Hi是所述所有矩形區(qū)域中的一個(gè)矩形區(qū)域內(nèi)所有體素點(diǎn)的灰度值的平均值。假設(shè)這個(gè)矩形區(qū)域的左上角坐標(biāo)為U，y, z)，而這個(gè)矩形區(qū)域的長(zhǎng)高寬分別為l、h和W。輸入的心臟三維圖像的積分圖像為I。在積分圖像上計(jì)算Haar特征的響應(yīng)的公式可以表示為:
[0032]Hi = I (x+w, y+1, z+h) -1 (x, y, z) -1 (x, y+1, z+h)
[0033]-1 (x+w, y, z+h) -1 (x+w, y+1, z) +I (x, y, z+h)
[0034]+I (x, y+1, z) +I (x+w, y, z) (2)
[0035]通過(guò)(2)式，本發(fā)明可以只通過(guò)一些加減計(jì)算就可以得到哈爾特征的響應(yīng)，而灰度特征響應(yīng)值可以直接取相應(yīng)位置灰度值得到，梯度特征響應(yīng)可以用特定尺寸的哈爾特征來(lái)代替。因此本發(fā)明使用的特征位置檢測(cè)器相比于傳統(tǒng)的檢測(cè)方法計(jì)算更加簡(jiǎn)單而快速。
[0036]步驟S102:根據(jù)所述心臟所在的區(qū)域和所述心臟的第二批位置檢測(cè)器，檢測(cè)確定心臟長(zhǎng)軸方向的第一組關(guān)鍵特征點(diǎn)，并根據(jù)所述第一組關(guān)鍵特征點(diǎn)獲取傳統(tǒng)心臟視角的長(zhǎng)軸。具體地，在檢測(cè)到包括整個(gè)心臟的矩形框區(qū)域內(nèi)，使用心臟的第二批位置檢測(cè)器檢測(cè)第一組關(guān)鍵特征點(diǎn)，其中，第二批位置檢測(cè)器中的位置包括二尖瓣中心的位置、左心室內(nèi)壁心尖點(diǎn)的位置、左心室外壁心尖點(diǎn)的位置、左心室中心點(diǎn)的位置以及左心房中心點(diǎn)的位置。如步驟SlOl所述，第二批位置檢測(cè)器也是基于概率Adaboost樹(shù)的分類器構(gòu)建，且是基于哈爾特征的特征位置檢測(cè)器。該步驟可以使用三層的概率Adaboost樹(shù)型的檢測(cè)器來(lái)獲取上述第一組關(guān)鍵特征點(diǎn)，并計(jì)算傳統(tǒng)心臟視角的長(zhǎng)軸。通過(guò)第二批位置檢測(cè)器檢測(cè)得到第一組關(guān)鍵特征點(diǎn)記為集合Si。由于左心室內(nèi)壁心尖點(diǎn)和左心室外壁心尖點(diǎn)位置比較靠近，為了保證精度，心尖位置優(yōu)選只取一個(gè)點(diǎn)錄入集合Si，如果心尖內(nèi)壁和外壁點(diǎn)都被成功檢測(cè)，則將兩個(gè)點(diǎn)的平均值錄入點(diǎn)集。如果集合SI中點(diǎn)的數(shù)目小于兩個(gè)，則心臟多平面重構(gòu)失敗。將點(diǎn)集Si中所有點(diǎn)歸一化后，組成矩陣:
[0037](X0 — X...X1 - χ){ο)
[0038]其中，xi表示集合SI中第i個(gè)點(diǎn)在圖像X軸方向上的坐標(biāo)值，無(wú)表示集合SI中所有點(diǎn)在圖像X軸方向上的坐標(biāo)值的平均值。
[0039]對(duì)這個(gè)矩陣進(jìn)行奇異值分解(SVD分解)，求取其最大特征值對(duì)應(yīng)的特征向量，這個(gè)特征向量就是長(zhǎng)軸方向。
[0040]步驟S103:根據(jù)所述心臟所在的區(qū)域和所述心臟的第三批位置檢測(cè)器，檢測(cè)確定心臟第一短軸方向的第二組關(guān)鍵特征點(diǎn)，并根據(jù)所述第二組關(guān)鍵特征點(diǎn)獲取傳統(tǒng)心臟視角的第一短軸。在所述心臟所在的矩形區(qū)域內(nèi)，通過(guò)第三批位置檢測(cè)器(三尖瓣中心點(diǎn)位置檢測(cè)器、右心室中心點(diǎn)位置檢測(cè)器和右心房位置檢測(cè)器)來(lái)檢測(cè)第二組關(guān)鍵特征點(diǎn)。同樣使用三層的概率Adaboost樹(shù)型的檢測(cè)器來(lái)獲取上述第二組關(guān)鍵特征點(diǎn)，檢測(cè)到的第二組關(guān)鍵特征點(diǎn)即為集合S2。該步驟需要至少獲取三尖瓣中心點(diǎn)、右心室中心點(diǎn)和右心房中心點(diǎn)中的一個(gè)特征點(diǎn)。如果獲取了多個(gè)特征點(diǎn)，為了提高精度，則求取以集合S2中所有點(diǎn)在圖像X方向上的坐標(biāo)值的平均值為橫坐標(biāo)的點(diǎn)P，則將經(jīng)過(guò)點(diǎn)P并且垂直步驟S102中確定的長(zhǎng)軸的方向作為第一短軸的方向。
[0041]步驟S104:根據(jù)所述長(zhǎng)軸方向和第一短軸方向，通過(guò)正交化方法得到第二短軸的方向。具體地，根據(jù)求出的兩個(gè)坐標(biāo)軸方向使用施密特正交化方法求得垂直長(zhǎng)軸位平面的坐標(biāo)軸方向，即第二短軸的方向。
[0042]步驟S105:將所述步驟SlOl中心臟三維圖像轉(zhuǎn)化為基于傳統(tǒng)心臟視角的長(zhǎng)軸、第一短軸和第二短軸的圖像。具體地，將輸入心臟三維圖像沿著圖像中心旋轉(zhuǎn)到上述步驟求取的坐標(biāo)系上，得到基于水平長(zhǎng)軸位的四腔心臟平面，如圖2a所示；水平短軸(第一短軸)位平面，如圖2b所示；以及第二短軸方向，從而得到二腔心臟平面，如圖2c所示。
[0043]綜上所述，本發(fā)明通過(guò)檢測(cè)心臟中關(guān)鍵特征點(diǎn)的位置來(lái)確定心臟的橫軸位、冠狀位和矢狀位的坐標(biāo)軸方向，從而矯正輸入的圖像到傳統(tǒng)心臟的視圖圖像。本發(fā)明中通過(guò)關(guān)鍵特征點(diǎn)檢測(cè)的心臟多平面重構(gòu)有以下優(yōu)點(diǎn):
[0044]魯棒性:采用多個(gè)關(guān)鍵特征點(diǎn)的檢測(cè)來(lái)避免因?yàn)閱蝹€(gè)關(guān)鍵特征點(diǎn)檢測(cè)失敗導(dǎo)致整個(gè)心臟多平面重?cái)。黾恿吮景l(fā)明方法的魯棒性。只要在二尖瓣中心點(diǎn)、左心室內(nèi)壁心尖點(diǎn)、左心室外壁心尖點(diǎn)、左心室中心點(diǎn)和左心房中心點(diǎn)中有兩個(gè)特征點(diǎn)被成功檢測(cè)并且三尖瓣中心點(diǎn)、右心室中心點(diǎn)和右心房中心點(diǎn)中有一個(gè)中心點(diǎn)被成功檢測(cè)；即只要成功在第一組關(guān)鍵特征點(diǎn)中獲取二個(gè)特征點(diǎn)，在第二組關(guān)鍵特征點(diǎn)中獲取一個(gè)特征點(diǎn)，則心臟多平面重構(gòu)不會(huì)失敗，從而大大提高了自動(dòng)識(shí)別成功率，避免人機(jī)交互調(diào)整。
[0045]高效性:基于高效的特征訓(xùn)練得到的姿態(tài)檢測(cè)器可以快速的檢測(cè)心臟中的一些關(guān)鍵特征點(diǎn)，而這些關(guān)鍵特征點(diǎn)決定了傳統(tǒng)心臟視角下的坐標(biāo)軸方向。本發(fā)明使用的特征庫(kù)主要是由哈爾(Haar )特征、一些灰度(intensity )和梯度(gradient)組成的特征。通過(guò)計(jì)算輸入圖像的積分圖像，哈爾特征的響應(yīng)值可以通過(guò)幾次加減法就快速計(jì)算得到，從而大大減少計(jì)算量和重構(gòu)時(shí)間。[0046]雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭示如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的修改和完善，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)以權(quán)利要求書所 界定的為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種心臟多平面的重構(gòu)方法，其特征在于，包括如下步驟: a)輸入心臟三維圖像，并根據(jù)所述心臟的第一批位置檢測(cè)器初步定位所述心臟所在的區(qū)域； b)根據(jù)所述心臟所在的區(qū)域和所述心臟的第二批位置檢測(cè)器，檢測(cè)確定心臟長(zhǎng)軸方向的第一組關(guān)鍵特征點(diǎn)，并根據(jù)所述第一組關(guān)鍵特征點(diǎn)獲取傳統(tǒng)心臟視角的長(zhǎng)軸； c)根據(jù)所述心臟所在的區(qū)域和所述心臟的第三批位置檢測(cè)器，檢測(cè)確定心臟第一短軸方向的第二組關(guān)鍵特征點(diǎn)，并根據(jù)所述第二組關(guān)鍵特征點(diǎn)獲取傳統(tǒng)心臟視角的第一短軸； d)根據(jù)所述長(zhǎng)軸方向和第一短軸方向，通過(guò)正交化方法得到第二短軸的方向； e)將所述步驟a)中心臟三維圖像轉(zhuǎn)化為基于傳統(tǒng)心臟視角的長(zhǎng)軸、第一短軸和第二短軸的圖像。
2.如權(quán)利要求1所述的心臟多平面的重構(gòu)方法，其特征在于，所述第一批位置檢測(cè)器的位置包括所述心臟的中心和底部、所述心臟在矢狀軸和冠狀軸方向上的邊界點(diǎn)。
3.如權(quán)利要求1所述的心臟多平面的重構(gòu)方法，其特征在于，所述第一批位置檢測(cè)器、第二批位置檢測(cè)器和第三批位置檢測(cè)器通過(guò)Adaboost樹(shù)訓(xùn)練得到。
4.如權(quán)利要求1所述的心臟多平面的重構(gòu)方法，其特征在于，所述第一批位置檢測(cè)器、第二批位置檢測(cè)器和 第三批位置檢測(cè)器為基于哈爾特征、灰度特征或梯度特征的特征位置檢測(cè)器。
5.如權(quán)利要求4所述的心臟多平面的重構(gòu)方法，其特征在于，所述哈爾特征的響應(yīng)公式為:
Response = Σ WiHi ；
其中,Hi = I (x+w, y+1, z+h) -1 (x, y, z) -1 (x, y+1, z+h) -1 (x+w, y, z+h) -1 (x+w, y+1, z) +I(x, y, z+h) +I (x, y+1, z) +I (x+w, y, z)； 式中，Response表示所述哈爾特征的響應(yīng)公式，i表示所述輸入心臟三維圖像中所有矩形區(qū)域的個(gè)數(shù)，Hi是所述所有矩形區(qū)域中的一個(gè)矩形區(qū)域內(nèi)所有體素點(diǎn)的灰度值的平均值，所述矩形區(qū)域的左上角坐標(biāo)為(x，y，z)，1、h和w分別為所述矩形區(qū)域的長(zhǎng)、高和寬，I為所述輸入心臟三維圖像的積分圖像。
6.如權(quán)利要求1所述的心臟多平面的重構(gòu)方法，其特征在于，所述第一組關(guān)鍵特征點(diǎn)至少包括二尖瓣中心點(diǎn)、左心室心尖點(diǎn)、左心室中心點(diǎn)和左心房中心點(diǎn)中的兩個(gè)特征點(diǎn)。
7.如權(quán)利要求6所述的心臟多平面的重構(gòu)方法，其特征在于，所述左心室心尖點(diǎn)為左心室內(nèi)壁心尖點(diǎn)、左心室外壁心尖點(diǎn)或以所述左心室內(nèi)壁心尖點(diǎn)和左心室外壁心尖點(diǎn)所在的坐標(biāo)值的平均值作為坐標(biāo)值的點(diǎn)。
8.如權(quán)利要求6或7所述的心臟多平面的重構(gòu)方法，其特征在于，所述傳統(tǒng)心臟視角的長(zhǎng)軸獲取如下:將獲取的所有所述第一組關(guān)鍵特征點(diǎn)歸一化，組成矩陣，并對(duì)所述矩陣進(jìn)行矩陣奇異值分解，求取所述矩陣最大特征值對(duì)應(yīng)的特征向量作為所述長(zhǎng)軸方向。
9.如權(quán)利要求1所述的心臟多平面的重構(gòu)方法，其特征在于，所述第二組關(guān)鍵特征點(diǎn)至少包括三尖瓣中心點(diǎn)、右心室中心點(diǎn)和右心房中心點(diǎn)中的一個(gè)特征點(diǎn)。
10.如權(quán)利要求9所述的心臟多平面的重構(gòu)方法，其特征在于，所述第二組關(guān)鍵特征點(diǎn)超過(guò)一個(gè)，則所述第一短軸方向的特征點(diǎn)的坐標(biāo)值為所述所有特征點(diǎn)的坐標(biāo)值的平均值；并以經(jīng)過(guò)所述第一短軸方向的特征點(diǎn)且垂直于所述長(zhǎng)軸的直線作為所述傳統(tǒng)心臟視角的第一短軸。
11.如權(quán)利要求1所述的心臟多平面的重構(gòu)方法，其特征在于，所述正交化方法為施密特正交化方法。
12.如權(quán)利要 求1所述的心臟多平面的重構(gòu)方法，其特征在于，所述心臟三維圖像為磁共振圖像、CT圖像或超聲等模態(tài)數(shù)據(jù)圖像。
【文檔編號(hào)】A61B8/00GK103932708SQ201310025369
【公開(kāi)日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2013年1月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月23日
【發(fā)明者】莊嚇海, 蘭添, 李強(qiáng) 申請(qǐng)人:上海聯(lián)影醫(yī)療科技有限公司