一种全脑全脊髓自动勾画方法、装置、电子设备和介质

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，特别是涉及一种全脑全脊髓自动勾画方法、一种全脑全脊髓自动勾画装置、一种电子设备以及一种计算机可读介质。

背景技术

患有恶性的脑肿瘤，如髓母细胞瘤、生殖细胞瘤等，因病灶与脑的正常组织之间的边界往往不清晰，手术难以全部切除，并且具有脑脊液散播的风险。因此需要再配合术后的放化疗控制潜在的肿瘤细胞复发和转移的情况。此外，术后需要进行全脑、全脊髓放射治疗的，除了上述2种之外，还有：原发性中枢神经系统恶性淋巴瘤、分化差的室管膜瘤、脑膜白血病、松果体母细胞瘤及其他具有脑脊液播散潜在可能的神经系统肿瘤。

全中枢放疗由于治疗的范围(全脑全脊髓)比较大，并且脊柱骨形状不规则且不连续，使得脊髓的自动勾画往往过于复杂，耗时较长，且勾画不够准确，未能在临床上得到较好的应用与认可，所以目前在临床应用中全脑全脊髓主要还是靠医生手动逐层进行勾画，虽然这种方法普遍被认为可靠，但是耗时较多。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明实施例以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种全脑全脊髓自动勾画方法和相应的一种全脑全脊髓自动勾画装置、一种电子设备以及一种计算机可读介质。

本发明实施例公开了一种全脑全脊髓自动勾画方法，所述方法包括：

获取CT图像；

根据第一自适应阈值对所述CT图像进行分割处理，得到人体轮廓感兴趣区域；

根据第二自适应阈值对所述人体轮廓感兴趣区域进行分割处理，得到人体骨骼轮廓感兴趣区域；

对所述人体骨骼轮廓感兴趣区域进行膨胀操作和腐蚀操作，得到脑组织感兴趣区域；

对所述人体骨骼轮廓感兴趣区域进行膨胀平移叠加相减处理和腐蚀操作，得到脊髓目标轮廓；

对所述脑组织感兴趣区域和所述脊髓目标轮廓进行组合处理，得到全脑全脊髓感兴趣区域。

可选地，所述对所述人体骨骼轮廓感兴趣区域进行膨胀操作和腐蚀操作，得到脑组织感兴趣区域的步骤，包括：

对所述人体骨骼轮廓感兴趣区域进行第一膨胀操作和第一腐蚀操作，得到人体全脑全脊髓感兴趣区域的初步分割区域；

对所述人体全脑全脊髓感兴趣区域的初步分割区域进行第二腐蚀操作和第二膨胀操作，得到所述脑组织感兴趣区域。

可选地，所述对所述人体骨骼轮廓感兴趣区域进行第一膨胀操作和第一腐蚀操作，得到人体全脑全脊髓感兴趣区域的初步分割区域的步骤，包括：

采用宽度为预设第一像素个数的三维立方体结构元素，对人体骨骼轮廓感兴趣区域进行第一膨胀操作，得到膨胀后的人体骨骼轮廓图像；

采用宽度为所述预设第一像素个数的三维立方体结构元素，对所述膨胀后的人体骨骼轮廓图像进行第一腐蚀操作，得到腐蚀后的人体骨骼轮廓图像；

将所述腐蚀后的人体骨骼轮廓图像与所述人体骨骼轮廓感兴趣区域相减，得到所述人体全脑全脊髓感兴趣区域的初步分割区域。

可选地，所述对所述人体全脑全脊髓感兴趣区域的初步分割区域进行第二腐蚀操作和第二膨胀操作，得到脑组织感兴趣区域的步骤，包括：

采用宽度为所述预设第一像素个数的三维立方体结构元素，对所述人体全脑全脊髓感兴趣区域的初步分割区域进行第二腐蚀操作，得到腐蚀后的脑组织图像；

采用宽度为所述预设第一像素个数的三维立方体结构元素，对所述脑组织图像进行第二膨胀操作，得到所述脑组织感兴趣区域。

可选地，所述对所述人体骨骼轮廓感兴趣区域进行膨胀平移叠加相减处理和腐蚀操作，得到脊髓目标轮廓的步骤，包括：

对所述人体骨骼轮廓感兴趣区域进行膨胀平移叠加相减处理，得到脊髓初步轮廓；

逐层计算所述脊髓初步轮廓图像横断面的非0区域面积，并根据所述图像横断面的非0区域面积进行第三腐蚀操作，得到脊髓目标轮廓。

可选地，所述对所述人体骨骼轮廓感兴趣区域进行膨胀平移叠加相减处理，得到脊髓初步轮廓的步骤，包括：

采用宽度为预设第二像素个数的三维立方体结构元素，对所述人体骨骼轮廓感兴趣区域进行第三膨胀操作，得到膨胀后的人体骨骼轮廓图像；

对所述人体骨骼轮廓图像进行上下左右平移操作，并将各图像进行相加，得到平移相加图像；

逐层计算平移相加图像的轴向叠加图像，得到轴向叠加图像；

将所述人体全脑全脊髓感兴趣区域的初步分割区域与所述脑组织感兴趣区域以及所述轴向叠加图像相减，得到所述脊髓初步轮廓。

可选地，所述逐层计算所述脊髓初步轮廓图像横断面的非0区域面积，并根据所述图像横断面的非0区域面积进行第三腐蚀操作，得到脊髓目标轮廓的步骤，包括：

逐层计算所述脊髓初步轮廓图像横断面的非0区域面积；

若当前层面非0区域面积小于下一层面非0区域面积与预设因子的乘积，则采用宽度为预设第三像素个数的三维立方体结构元素，对所述下一层面非0区域进行第三腐蚀操作，得到所述脊髓目标轮廓。

本发明实施例还公开了一种全脑全脊髓自动勾画装置，所述装置包括：

获取模块，用于获取CT图像；

第一分割处理模块，用于根据第一自适应阈值对所述CT图像进行分割处理，得到人体轮廓感兴趣区域；

第二分割处理模块，用于根据第二自适应阈值对所述人体轮廓感兴趣区域进行分割处理，得到人体骨骼轮廓感兴趣区域；

第一膨胀腐蚀操作模块，用于对所述人体骨骼轮廓感兴趣区域进行膨胀操作和腐蚀操作，得到脑组织感兴趣区域；

第二膨胀腐蚀操作模块，用于对所述人体骨骼轮廓感兴趣区域进行膨胀平移叠加相减处理和腐蚀操作，得到脊髓目标轮廓；

组合模块，用于对所述脑组织感兴趣区域和所述脊髓目标轮廓进行组合处理，得到全脑全脊髓感兴趣区域。

可选地，所述第一膨胀腐蚀操作模块，包括：

第一膨胀腐蚀操作子模块，用于对所述人体骨骼轮廓感兴趣区域进行第一膨胀操作和第一腐蚀操作，得到人体全脑全脊髓感兴趣区域的初步分割区域；

第二膨胀腐蚀操作子模块，用于对所述人体全脑全脊髓感兴趣区域的初步分割区域进行第二腐蚀操作和第二膨胀操作，得到所述脑组织感兴趣区域。

可选地，所述第一膨胀腐蚀操作子模块，包括：

第一膨胀操作单元，用于采用宽度为预设第一像素个数的三维立方体结构元素，对人体骨骼轮廓感兴趣区域进行第一膨胀操作，得到膨胀后的人体骨骼轮廓图像；

第一腐蚀操作单元，用于采用宽度为所述预设第一像素个数的三维立方体结构元素，对所述膨胀后的人体骨骼轮廓图像进行第一腐蚀操作，得到腐蚀后的人体骨骼轮廓图像；

第一图像相减单元，用于将所述腐蚀后的人体骨骼轮廓图像与所述人体骨骼轮廓感兴趣区域相减，得到所述人体全脑全脊髓感兴趣区域的初步分割区域。

可选地，所述第二膨胀腐蚀操作子模块，包括：

第二腐蚀操作单元，用于采用宽度为所述预设第一像素个数的三维立方体结构元素，对所述人体全脑全脊髓感兴趣区域的初步分割区域进行第二腐蚀操作，得到腐蚀后的脑组织图像；

第二膨胀操作单元，用于采用宽度为所述预设第一像素个数的三维立方体结构元素，对所述脑组织图像进行第二膨胀操作，得到所述脑组织感兴趣区域。

可选地，所述第二膨胀腐蚀操作模块，包括：

膨胀平移叠加相减子模块，用于对所述人体骨骼轮廓感兴趣区域进行膨胀平移叠加相减处理，得到脊髓初步轮廓；

第三腐蚀操作子模块，用于逐层计算所述脊髓初步轮廓图像横断面的非0区域面积，并根据所述图像横断面的非0区域面积进行第三腐蚀操作，得到脊髓目标轮廓。

可选地，所述膨胀平移叠加相减子模块，包括：

第三膨胀操作单元，用于采用宽度为预设第二像素个数的三维立方体结构元素，对所述人体骨骼轮廓感兴趣区域进行第三膨胀操作，得到膨胀后的人体骨骼轮廓图像；

平移单元，用于对所述人体骨骼轮廓图像分别进行上下左右平移操作，并将各图像进行相加，得到平移相加图像；

轴向叠加单元，用于逐层计算平移相加图像的轴向叠加图像，得到轴向叠加图像；

第二图像相减单元，用于将所述人体全脑全脊髓感兴趣区域的初步分割区域与所述脑组织感兴趣区域以及所述轴向叠加图像相减，得到所述脊髓初步轮廓。

可选地，所述第三腐蚀操作子模块，包括：

计算单元，用于逐层计算所述脊髓初步轮廓图像横断面的非0区域面积；

第三腐蚀操作单元，用于若当前层面非0区域面积小于下一层面非0区域面积与预设因子的乘积，则采用宽度为预设第三像素个数的三维立方体结构元素，对所述下一层面非0区域进行第三腐蚀操作，得到所述脊髓目标轮廓。

本发明实施例还公开了一种电子设备，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，所述处理器、所述通信接口以及所述存储器通过所述通信总线完成相互间的通信；

所述存储器，用于存放计算机程序；

所述处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现如本发明实施例所述的全脑全脊髓自动勾画方法。

本发明实施例还公开了一个或多个计算机可读介质，其上存储有指令，当由一个或多个处理器执行时，使得所述处理器执行如本发明实施例所述的全脑全脊髓自动勾画方法。

本发明实施例包括以下优点：

本发明实施例的全脑全脊髓自动勾画方法，通过获取CT图像，根据第一自适应阈值对CT图像进行分割处理，得到人体轮廓感兴趣区域，根据第二自适应阈值对人体轮廓感兴趣区域进行分割处理，得到人体骨骼轮廓感兴趣区域，对人体骨骼轮廓感兴趣区域进行膨胀操作和腐蚀操作，得到脑组织感兴趣区域，对人体骨骼轮廓感兴趣区域进行膨胀平移叠加相减处理和腐蚀操作，得到脊髓目标轮廓，对脑组织感兴趣区域和脊髓目标轮廓进行组合处理，得到全脑全脊髓感兴趣区域。采用该方法，可以自动快速准确地勾画出全脑全脊髓感兴趣区，对于患者的图像分析、准确治疗以及减少临床医生工作量有着极大的帮助。

附图说明

图1是本发明实施例中提供的一种全脑全脊髓自动勾画方法的步骤流程图；

图2是本发明实施例中提供的脑组织感兴趣区域的横断面展示图；

图3是本发明实施例中提供的脑组织感兴趣区域的冠状面展示图；

图4是本发明实施例中提供的脑组织感兴趣区域的矢状面展示图；

图5是本发明实施例中提供的人体全脑全脊髓感兴趣区域的初步分割区域的横断面展示图；

图6是本发明实施例中提供的人体全脑全脊髓感兴趣区域的初步分割区域的冠状面展示图；

图7是本发明实施例中提供的人体全脑全脊髓感兴趣区域的初步分割区域的矢状面展示图；

图8是本发明实施例中提供的全脑全脊髓感兴趣区域的横断面展示图；

图9是本发明实施例中提供的全脑全脊髓感兴趣区域的冠状面展示图；

图10是本发明实施例中提供的全脑全脊髓感兴趣区域的矢状面展示图；

图11是本发明实施例中提供的一种全脑全脊髓自动勾画装置的结构框图；

图12是本发明实施例中提供的一种电子设备的框图；

图13是本发明实施例中提供的一种计算机可读介质的示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参照图1，示出了本发明实施例中提供的一种全脑全脊髓自动勾画方法的步骤流程图，具体可以包括如下步骤：

步骤101，获取CT图像；

现有技术中缺乏针对脊柱解剖结构特性的优化分割，从而不能自动快速准确地勾画全脊髓感兴趣区，而本发明的全脑全脊髓自动勾画方法，针对脊柱解剖结构特性进行优化分割，并借助脊柱的三维延续性，实现了较为准确且快捷的脊髓自动勾画。

本发明实施例是基于CT图像来自动勾画全脑全脊髓感兴趣区域，所以为了自动勾画全脑全脊髓感兴趣区域，可以先获取患者的CT图像。

步骤102，根据第一自适应阈值对所述CT图像进行分割处理，得到人体轮廓感兴趣区域；

患者的CT图像中包括人体轮廓，人体周围空气和扫描床板等，所以可以先对CT图像进行分割处理，将人体轮廓从CT图像中提取出来。在本发明实施例中，可以采用自适应阈值分割法进行分割处理，可以根据第一自适应阈值对CT图像进行分割处理，得到人体轮廓感兴趣区域。其中，第一自适应阈值可以根据图像的特点，结合目标，以及实际应用场景来确定合适的阈值，本发明对此不做限制。

具体地，可以以阈值(CT值＝-450)分割CT图像中人体组织与人体周围空气，将高于该阈值的像素赋值为1，将不高于该阈值的像素赋值为0，填充该二值图像中的空洞区域，随后查找并保留该二值图像面积最大的连通区域，从而得到CT图像中人体轮廓感兴趣区域。

步骤103，根据第二自适应阈值对所述人体轮廓感兴趣区域进行分割处理，得到人体骨骼轮廓感兴趣区域；

由于全中枢治疗的治疗范围为全脑全脊髓，而不是整个人体轮廓，所以还可以从人体轮廓感兴趣区域中进一步提取人体骨骼轮廓感兴趣区域，以便基于人体骨骼轮廓感兴趣区域自动勾画全脑全脊髓感兴趣区域。

在本发明实施例中，也可以采用自适应阈值分割法进行分割处理以提取人体骨骼轮廓感兴趣区域，可以根据第二自适应阈值对人体轮廓感兴趣区域进行分割处理，得到人体骨骼轮廓感兴趣区域。其中，第二自适应阈值也可以根据图像的特点，结合目标，以及实际应用场景来确定合适的阈值，本发明对此不做限制。

具体地，可以以阈值(CT值＝130)分割CT图像中的骨骼轮廓，将高于阈值的像素赋值为1，将不高于阈值的像素赋值为0，同时将人体轮廓区域外的全部像素赋值为0，最后，为提高后续工作的处理效率，删除包含的像素数少于13的对象，最终得到CT图像中人体骨骼轮廓感兴趣区域。

步骤104，对所述人体骨骼轮廓感兴趣区域进行膨胀操作和腐蚀操作，得到脑组织感兴趣区域；

因为CT图像横截面上脑组织的体积相比脊髓要大不少，为精准获取感兴趣区域的边缘轮廓，需要将脑组织层面与脊髓层面的勾画分开进行处理，也就是说，可以先分别勾画脑组织感兴趣区域和脊髓目标轮廓，再将勾画的脑组织感兴趣区域和脊髓目标轮廓组合得到全脑全脊髓感兴趣区域。

参照图2，示出了本发明实施例中提供的脑组织感兴趣区域的横断面展示图；

参照图3，示出了本发明实施例中提供的脑组织感兴趣区域的冠状面展示图；

参照图4，示出了本发明实施例中提供的脑组织感兴趣区域的矢状面展示图；

在本发明实施例中，可以通过对人体骨骼轮廓感兴趣区域进行膨胀操作和腐蚀操作，得到脑组织感兴趣区域，从而实现对脑组织感兴趣区域的勾画。

在本发明的一种实施例中，所述对所述人体骨骼轮廓感兴趣区域进行膨胀操作和腐蚀操作，得到脑组织感兴趣区域的步骤，包括：

S11，对所述人体骨骼轮廓感兴趣区域进行第一膨胀操作和第一腐蚀操作，得到人体全脑全脊髓感兴趣区域的初步分割区域；

S12，对所述人体全脑全脊髓感兴趣区域的初步分割区域进行第二腐蚀操作和第二膨胀操作，得到所述脑组织感兴趣区域。

对于脑组织感兴趣区域的勾画，具体可以先对人体骨骼轮廓感兴趣区域进行第一膨胀操作和第一腐蚀操作，得到人体全脑全脊髓感兴趣区域的初步分割区域，再对人体全脑全脊髓感兴趣区域的初步分割区域进行第二腐蚀操作和第二膨胀操作，得到脑组织感兴趣区域。

在本发明的一种实施例中，所述对所述人体骨骼轮廓感兴趣区域进行第一膨胀操作和第一腐蚀操作，得到人体全脑全脊髓感兴趣区域的初步分割区域的步骤，包括：

S21，采用宽度为预设第一像素个数的三维立方体结构元素，对人体骨骼轮廓感兴趣区域进行第一膨胀操作，得到膨胀后的人体骨骼轮廓图像；

S22，采用宽度为所述预设第一像素个数的三维立方体结构元素，对所述膨胀后的人体骨骼轮廓图像进行第一腐蚀操作，得到腐蚀后的人体骨骼轮廓图像；

S23，将所述腐蚀后的人体骨骼轮廓图像与所述人体骨骼轮廓感兴趣区域相减，得到所述人体全脑全脊髓感兴趣区域的初步分割区域。

参照图5，示出了本发明实施例中提供的人体全脑全脊髓感兴趣区域的初步分割区域的横断面展示图；

参照图6，示出了本发明实施例中提供的人体全脑全脊髓感兴趣区域的初步分割区域的冠状面展示图；

参照图7，示出了本发明实施例中提供的人体全脑全脊髓感兴趣区域的初步分割区域的矢状面展示图；

在本发明实施例中，人体全脑全脊髓感兴趣区域的初步分割区域可以通过对人体骨骼轮廓感兴趣区域进行第一膨胀操作和第一腐蚀操作得到，具体可以先创建宽度为预设第一像素个数的三维立方体结构元素，采用该三维立方体结构元素对象，对人体骨骼轮廓感兴趣区域进行第一膨胀操作，填充人体骨骼轮廓感兴趣区域图像中的空洞区域，得到膨胀后的人体骨骼轮廓图像；再采用相同宽度的三维立方体结构元素对象，对膨胀后的人体骨骼轮廓图像进行第一腐蚀操作，得到腐蚀后的人体骨骼轮廓图像；最后，将腐蚀后的人体骨骼轮廓图像与人体骨骼轮廓感兴趣区域相减，得到人体全脑全脊髓感兴趣区域的初步分割区域。

具体实现中，可以首先采用宽度为11个像素的三维立方体结构元素，针对人体骨骼轮廓感兴趣区域进行膨胀操作，填充该二值图像中的空洞区域，随后采用相同的宽度为11个像素的三维立方体结构元素进行腐蚀操作，并将该二值图像与人体骨骼轮廓感兴趣区域相减，最后将高于0的像素赋值为1，将不高于0的像素赋值为0，得到CT图像中人体全脑全脊髓感兴趣区域的初步分割区域。

在本发明的一种实施例中，所述对所述人体全脑全脊髓感兴趣区域的初步分割区域进行第二腐蚀操作和第二膨胀操作，得到脑组织感兴趣区域的步骤，包括：

S31，采用宽度为所述预设第一像素个数的三维立方体结构元素，对所述人体全脑全脊髓感兴趣区域的初步分割区域进行第二腐蚀操作，得到腐蚀后的脑组织图像；

S32，采用宽度为所述预设第一像素个数的三维立方体结构元素，对所述脑组织图像进行第二膨胀操作，得到所述脑组织感兴趣区域。

在得到人体全脑全脊髓感兴趣区域的初步分割区域后，可以对其进行进一步处理，以便得到脑组织感兴趣区域。在本发明实施例中，脑组织感兴趣区域可以通过对人体全脑全脊髓感兴趣区域的初步分割区域进行第二腐蚀操作和第二膨胀操作得到，具体可以采用宽度为预设第一像素个数的三维立方体结构元素，对人体全脑全脊髓感兴趣区域的初步分割区域进行第二腐蚀操作，得到腐蚀后的脑组织图像；再采用相同宽度的三维立方体结构元素对象，对脑组织图像进行第二膨胀操作，得到脑组织感兴趣区域。

具体实现中，首先可以采用宽度为11个像素的三维立方体结构元素，针对人体全脑全脊髓感兴趣区域的初步分割区域进行腐蚀操作，断开全脑组织与脊髓之间的狭窄连接。为提高运行效率，去除该二值图像中面积小于7777的连通区域，随后查找并保留该二值图像面积最大的连通区域，从而实现移除脑组织周边非脑组织区域，得到腐蚀后的脑组织图像，最后采用相同的宽度为11个像素的三维立方体结构元素，针对该二值图像进行膨胀操作，从而得到CT图像中脑组织感兴趣区域。

步骤105，对所述人体骨骼轮廓感兴趣区域进行膨胀平移叠加相减处理和腐蚀操作，得到脊髓目标轮廓；

在本发明实施例中，为了得到脊髓目标轮廓，可以对人体骨骼轮廓感兴趣区域进行膨胀平移叠加相减处理和腐蚀操作，从而得到脊髓目标轮廓。

在本发明的一种实施例中，所述对所述人体骨骼轮廓感兴趣区域进行膨胀平移叠加相减处理和腐蚀操作，得到脊髓目标轮廓的步骤，包括：

S41，对所述人体骨骼轮廓感兴趣区域进行膨胀平移叠加相减处理，得到脊髓初步轮廓；

S42，逐层计算所述脊髓初步轮廓图像横断面的非0区域面积，并根据所述图像横断面的非0区域面积进行第三腐蚀操作，得到脊髓目标轮廓。

对于脊髓目标轮廓的勾画，具体可以先对人体骨骼轮廓感兴趣区域进行膨胀平移叠加相减处理，得到脊髓初步轮廓。随后由于在脊髓轮廓提取过程中，个别脊髓层面没有被脊椎骨完全包围。在这些层面上,脊髓与周边可能会存在较大连接区域，所以需要再对脊髓初步轮廓上的这些层面进行腐蚀操作，用以断开脊髓轮廓的个别层面与周边的狭窄连接区域。并且由于脊髓个别层面非0区域面积过小，腐蚀操作如果作用于脊髓所有层面，则可能移除这些层面面积过小的非0区域，从而导致脊髓轮廓产生不连续。因此，在得到脊髓初步轮廓后，可以再逐层计算脊髓初步轮廓图像横断面的非0区域面积，并根据图像横断面的非0区域面积进行第三腐蚀操作，最终得到脊髓目标轮廓。

在本发明的一种实施例中，所述对所述人体骨骼轮廓感兴趣区域进行膨胀平移叠加相减处理，得到脊髓初步轮廓的步骤，包括：

S51，采用宽度为预设第二像素个数的三维立方体结构元素，对所述人体骨骼轮廓感兴趣区域进行第三膨胀操作，得到膨胀后的人体骨骼轮廓图像；

S52，对所述人体骨骼轮廓图像进行上下左右平移操作，并针对各平移图像进行相加，得到平移相加图像；

S53，逐层计算平移相加图像的轴向叠加图像，得到轴向叠加图像；

S54，将所述人体全脑全脊髓感兴趣区域的初步分割区域与所述脑组织感兴趣区域以及所述轴向叠加图像相减，得到所述脊髓初步轮廓。

对于脊髓初步轮廓的勾画，可以通过对人体骨骼轮廓感兴趣区域进行膨胀平移叠加相减处理得到，具体可以采用宽度为预设第二像素个数的三维立方体结构元素，对人体骨骼轮廓感兴趣区域进行第三膨胀操作，得到膨胀后的人体骨骼轮廓图像，再对人体骨骼轮廓图像进行平移叠加相减操作，并针对各平移图像进行相加，得到平移相加图像，接着可以逐层计算平移相加图像的轴向叠加图像，得到轴向叠加图像，最后可以将人体全脑全脊髓感兴趣区域的初步分割区域与脑组织感兴趣区域以及轴向叠加图像相减，得到脊髓初步轮廓。

具体实现中，可以创建一个宽度为2个像素的三维立方体结构元素，采用该结构元素对象，针对人体骨骼轮廓感兴趣区域进行膨胀操作，得到膨胀后的人体骨骼轮廓图像；再针对该膨胀图像进行平移操作，将图像在横断面的上下左右方向分别平移2个像素，随后将原图像以及上下左右4个方向的平移图像相加，得到平移相加图像；接着逐层计算平移相加图像的轴向叠加图像，将平移相加图像的当前层面(第n层)与当前层面的上一层面(第n-1层)与当前层面的下一层面(第n+1层)重叠相加，最终得到轴向叠加图像；最后可以将人体全脑全脊髓感兴趣区域的初步分割区域减去脑组织感兴趣区域和轴向叠加图像，将高于0的像素赋值为1，将不高于0的像素赋值为0。并且为提高运行效率，可以去除该二值图像中面积小于33的连通区域，随后查找并保留该二值图像面积最大的连通区域，得到脊髓初步轮廓。

在本发明的一种实施例中，所述逐层计算所述脊髓初步轮廓图像横断面的非0区域面积，并根据所述图像横断面的非0区域面积进行第三腐蚀操作，得到脊髓目标轮廓的步骤，包括：

S61，逐层计算所述脊髓初步轮廓图像横断面的非0区域面积；

S62，若当前层面非0区域面积小于下一层面非0区域面积与预设因子的乘积，则采用宽度为预设第三像素个数的三维立方体结构元素，对所述下一层面非0区域进行第三腐蚀操作，得到所述脊髓目标轮廓。

由于脊髓初步轮廓与周边可能会存在较大连接区域，所以需要再对脊髓初步轮廓进行腐蚀操作，用以断开脊髓轮廓的个别层面与周边的狭窄连接区域。并且由于脊髓个别层面非0区域面积过小，腐蚀操作如果作用于脊髓所有层面，则可能移除这些层面面积过小的非0区域，从而导致脊髓轮廓产生不连续。因此，在得到脊髓初步轮廓后，可以再逐层计算脊髓初步轮廓图像横断面的非0区域面积，若当前层面非0区域面积小于下一层面非0区域面积与预设因子的乘积，则采用宽度为预设第三像素个数的三维立方体结构元素，对下一层面非0区域进行第三腐蚀操作，得到脊髓目标轮廓。

具体而言，可以逐层计算图像横断面的非0区域面积，如果当前层面非0轮廓面积An小于下一层面非0轮廓面积An+1与0.618的乘积时(An

步骤106，对所述脑组织感兴趣区域和所述脊髓目标轮廓进行组合处理，得到全脑全脊髓感兴趣区域。

参照图8，示出了本发明实施例中提供的全脑全脊髓感兴趣区域的横断面展示图；

参照图9，示出了本发明实施例中提供的全脑全脊髓感兴趣区域的冠状面展示图；

参照图10，示出了本发明实施例中提供的全脑全脊髓感兴趣区域的矢状面展示图；

在完成脑组织感兴趣区域和脊髓目标轮廓的勾画后，可以对脑组织感兴趣区域和脊髓目标轮廓进行组合处理，得到全脑全脊髓感兴趣区域。具体地，可以将CT图像中脑组织感兴趣区域与脊髓目标轮廓相加，将高于0的像素赋值为1，将不高于0的像素赋值为0，去除该二值图像中面积小于33的连通区域，随后查找并保留该二值图像面积最大的连通区域，最终得到全脑全脊髓感兴趣区域，实现对全脑全脊髓感兴趣区域的勾画。通过对比图2-4与图8-10，可以发现，针对脊柱特性进行优化分割，可以大大提高脊髓分割勾画的准确性。

在本发明实施例中，通过获取CT图像，根据第一自适应阈值对CT图像进行分割处理，得到人体轮廓感兴趣区域，根据第二自适应阈值对人体轮廓感兴趣区域进行分割处理，得到人体骨骼轮廓感兴趣区域，对人体骨骼轮廓感兴趣区域进行膨胀操作和腐蚀操作，得到脑组织感兴趣区域，对人体骨骼轮廓感兴趣区域进行膨胀平移叠加相减处理和腐蚀操作，得到脊髓目标轮廓，对脑组织感兴趣区域和脊髓目标轮廓进行组合处理，得到全脑全脊髓感兴趣区域。采用该方法，可以自动快速准确地勾画出全脑全脊髓感兴趣区，对于患者的图像分析、准确治疗以及减少临床医生工作量有着极大的帮助。

需要说明的是，对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明实施例，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本发明实施例所必须的。

参照图11，示出了本发明实施例中提供的一种全脑全脊髓自动勾画装置的结构框图，具体可以包括如下模块：

获取模块1101，用于获取CT图像；

第一分割处理模块1102，用于根据第一自适应阈值对所述CT图像进行分割处理，得到人体轮廓感兴趣区域；

第二分割处理模块1103，用于根据第二自适应阈值对所述人体轮廓感兴趣区域进行分割处理，得到人体骨骼轮廓感兴趣区域；

第一膨胀腐蚀操作模块1104，用于对所述人体骨骼轮廓感兴趣区域进行膨胀操作和腐蚀操作，得到脑组织感兴趣区域；

第二膨胀腐蚀操作模块1105，用于对所述人体骨骼轮廓感兴趣区域进行膨胀平移叠加相减处理和腐蚀操作，得到脊髓目标轮廓；

组合模块1106，用于对所述脑组织感兴趣区域和所述脊髓目标轮廓进行组合处理，得到全脑全脊髓感兴趣区域。

可选地，所述第一膨胀腐蚀操作模块，包括：

第一膨胀腐蚀操作子模块，用于对所述人体骨骼轮廓感兴趣区域进行第一膨胀操作和第一腐蚀操作，得到人体全脑全脊髓感兴趣区域的初步分割区域；

第二膨胀腐蚀操作子模块，用于对所述人体全脑全脊髓感兴趣区域的初步分割区域进行第二腐蚀操作和第二膨胀操作，得到所述脑组织感兴趣区域。

可选地，所述第一膨胀腐蚀操作子模块，包括：

第一膨胀操作单元，用于采用宽度为预设第一像素个数的三维立方体结构元素，对人体骨骼轮廓感兴趣区域进行第一膨胀操作，得到膨胀后的人体骨骼轮廓图像；

第一腐蚀操作单元，用于采用宽度为所述预设第一像素个数的三维立方体结构元素，对所述膨胀后的人体骨骼轮廓图像进行第一腐蚀操作，得到腐蚀后的人体骨骼轮廓图像；

第一图像相减单元，用于将所述腐蚀后的人体骨骼轮廓图像与所述人体骨骼轮廓感兴趣区域相减，得到所述人体全脑全脊髓感兴趣区域的初步分割区域。

可选地，所述第二膨胀腐蚀操作子模块，包括：

第二腐蚀操作单元，用于采用宽度为所述预设第一像素个数的三维立方体结构元素，对所述人体全脑全脊髓感兴趣区域的初步分割区域进行第二腐蚀操作，得到腐蚀后的脑组织图像；

第二膨胀操作单元，用于采用宽度为所述预设第一像素个数的三维立方体结构元素，对所述脑组织图像进行第二膨胀操作，得到所述脑组织感兴趣区域。

可选地，所述第二膨胀腐蚀操作模块，包括：

膨胀平移叠加相减子模块，用于对所述人体骨骼轮廓感兴趣区域进行膨胀平移叠加相减处理，得到脊髓初步轮廓；

第三腐蚀操作子模块，用于逐层计算所述脊髓初步轮廓图像横断面的非0区域面积，并根据所述图像横断面的非0区域面积进行第三腐蚀操作，得到脊髓目标轮廓。

可选地，所述膨胀平移叠加相减子模块，包括：

第三膨胀操作单元，用于采用宽度为预设第二像素个数的三维立方体结构元素，对所述人体骨骼轮廓感兴趣区域进行第三膨胀操作，得到膨胀后的人体骨骼轮廓图像；

平移单元，用于对所述人体骨骼轮廓图像分别进行上下左右平移操作，并将各图像进行相加，得到平移相加图像；

轴向叠加单元，用于逐层计算平移相加图像的轴向叠加图像，得到轴向叠加图像；

第二图像相减单元，用于将所述人体全脑全脊髓感兴趣区域的初步分割区域与所述脑组织感兴趣区域以及所述轴向叠加图像相减，得到所述脊髓初步轮廓。

可选地，所述第三腐蚀操作子模块，包括：

计算单元，用于逐层计算所述脊髓初步轮廓图像横断面的非0区域面积；

第三腐蚀操作单元，用于若当前层面非0区域面积小于下一层面非0区域面积与预设因子的乘积，则采用宽度为预设第三像素个数的三维立方体结构元素，对所述下一层面非0区域进行第三腐蚀操作，得到所述脊髓目标轮廓。

对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

另外，本发明实施例还提供一种电子设备，如图12所示，包括处理器1201、通信接口1202、存储器1203和通信总线1204，其中，处理器1201，通信接口1202，存储器1203通过通信总线1204完成相互间的通信，

存储器1203，用于存放计算机程序；

处理器1201，用于执行存储器1203上所存放的程序时，实现如上述实施例中所述的全脑全脊髓自动勾画方法：

上述终端提到的通信总线可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect，简称PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture，简称EISA)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

通信接口用于上述终端与其他设备之间的通信。

存储器可以包括随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)，也可以包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。可选的，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。

上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processing，简称DSP)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

如图13所示，在本发明提供的又一实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质1301，该计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述实施例中所述的全脑全脊髓自动勾画方法。

在本发明提供的又一实施例中，还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述实施例中所述的全脑全脊髓自动勾画方法。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。