技術(shù)特征：

1.一種全自動(dòng)冠狀動(dòng)脈分割方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，分割心臟區(qū)域：將待分割數(shù)據(jù)的一幅圖像與標(biāo)準(zhǔn)圖集中的每幅圖像進(jìn)行配準(zhǔn)，根據(jù)配準(zhǔn)結(jié)果對標(biāo)準(zhǔn)圖集中的圖像進(jìn)行合成；對待分割數(shù)據(jù)中的每幅圖像進(jìn)行上述處理，分割出心臟區(qū)域；

步驟2，進(jìn)行血管增強(qiáng)處理：在分割出的心臟區(qū)域中識別屬于管狀組織類別的體素，增大這些體素的灰度值，并減小其它體素的灰度值；

步驟3，自動(dòng)檢測種子體素：從步驟2獲得的管狀組織類別的體素中剔出明顯不屬于冠狀動(dòng)脈的體素，然后進(jìn)行三維形態(tài)學(xué)的腐蝕，得到冠狀動(dòng)脈的種子體素集合；

步驟4，分割冠狀動(dòng)脈：以種子體素集合中的一個(gè)種子體素為中心，計(jì)算其周圍M鄰域體素的灰度值的均值m和標(biāo)準(zhǔn)差σ，如果M鄰域體素中某體素x的灰度值I₀(x)滿足一致性條件，則將其作為冠狀動(dòng)脈上的體素分割出來；一致性條件的表達(dá)式為：

m-v×σ≤I₀(x)≤m-v×σ

式中，v為邊界控制參數(shù)；

上述過程循環(huán)執(zhí)行，直到處理完種子體素集合中的所有種子體素；如果某個(gè)種子體素已被其它種子體素作為冠狀動(dòng)脈上的體素分割出來，則不再對該種子體素進(jìn)行上述處理。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動(dòng)冠狀動(dòng)脈分割方法，其特征在于，標(biāo)準(zhǔn)圖集包含從原始CCTA數(shù)據(jù)中選出的類型不同的n幅圖像，標(biāo)準(zhǔn)圖集中的圖像包含進(jìn)行心臟分割所需的所有類型的圖像；標(biāo)準(zhǔn)圖集中的圖像類型是按照質(zhì)量高低和圖像鈣化物質(zhì)多少進(jìn)行劃分的。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的全自動(dòng)冠狀動(dòng)脈分割方法，其特征在于，步驟1中對待分割數(shù)據(jù)的每幅圖像進(jìn)行以下處理：

將待分割數(shù)據(jù)的一幅圖像即待分割圖像與標(biāo)準(zhǔn)圖集中的每一幅圖像進(jìn)行非剛性配準(zhǔn)，得到n個(gè)變換系數(shù)；然后將每個(gè)變換系數(shù)應(yīng)用到標(biāo)準(zhǔn)圖集中所對應(yīng)的圖像中，將它們變換為與待分割圖像的大小、位置和形狀相似的狀態(tài)；最后將n個(gè)變換后的圖像進(jìn)行合成；所述變換系數(shù)的求解方法包括：

尋求空間投影變換T的最佳值使待分割圖像與標(biāo)準(zhǔn)圖像的相似性測度C最大：

$\hat{T}=\arg \underset{T}{max}C\left(I_F\right(x),I_M(T\left(x\right)\left)\right)$

其中，x表示體素，I_F(x)表示待分割圖像，I_M(x)表示標(biāo)準(zhǔn)圖像，I_M(T(x))表示對I_M(x)實(shí)施變換T后的圖像；

的求解方法如下：以ΔT為步長逐次改變T值，即：

$\left\{\begin{array}{c}T=T+\mathrm{\Δ}T\\ \mathrm{\Δ}T=\mathrm{\λ}\frac{dC\left(T\right)}{dT}\end{array}\right.$

其中，λ為大于零的實(shí)數(shù)，具體取值通過實(shí)驗(yàn)確定；計(jì)算每個(gè)T值對應(yīng)的C值，C取最大值時(shí)的T值即為即為所求變換系數(shù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的全自動(dòng)冠狀動(dòng)脈分割方法，其特征在于，采用張量投票法對標(biāo)準(zhǔn)圖集中的圖像進(jìn)行合成。

5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的全自動(dòng)冠狀動(dòng)脈分割方法，其特征在于，n＝8。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動(dòng)冠狀動(dòng)脈分割方法，其特征在于，步驟2在分割出的心臟區(qū)域中識別屬于管狀組織類別的體素的方法如下：

計(jì)算所述心臟區(qū)域的圖像I的海森矩陣，公式如下：

$H=\left[\begin{array}{ccc}\frac{{\∂}^{2}I}{\∂x\∂x}& \frac{{\∂}^{2}I}{\∂x\∂y}& \frac{{\∂}^{2}I}{\∂x\∂z}\\ \frac{{\∂}^{2}I}{\∂y\∂x}& \frac{{\∂}^{2}I}{\∂y\∂y}& \frac{{\∂}^{2}I}{\∂y\∂z}\\ \frac{{\∂}^{2}I}{\∂z\∂x}& \frac{{\∂}^{2}I}{\∂z\∂y}& \frac{{\∂}^{2}I}{\∂z\∂z}\end{array}\right]$

式中，H表示海森矩陣，H中的每個(gè)元素為圖像I在體素(x,y,z)處的二階偏導(dǎo)數(shù)，H描述了體素周圍灰度值的變化情況；

計(jì)算H的特征值λ₁、λ₂、λ₃，λ₁≥λ₂≥λ₃；

根據(jù)特征值λ₁、λ₂、λ₃的大小識別管狀組織類別的體素：當(dāng)λ₁、λ₂、λ₃滿足下面條件時(shí)，體素(x,y,z)屬于管狀組織類別的體素：

$\left\{\begin{array}{c}\left|{\mathrm{\λ}}_1\right|\<\mathrm{\δ}\\ {\mathrm{\λ}}_2\<-M_1\\ {\mathrm{\λ}}_3\<-M_2\end{array}\right.$

式中，δ為數(shù)值很小的正數(shù)，M₁、M₂為近似相等且數(shù)值很大的正數(shù)，δ、M₁、M₂的值通過實(shí)驗(yàn)確定。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動(dòng)冠狀動(dòng)脈分割方法，其特征在于，步驟3中明顯不屬于冠狀動(dòng)脈的體素為灰度值大于所設(shè)定的閾值的體素；所述閾值通過實(shí)驗(yàn)確定。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動(dòng)冠狀動(dòng)脈分割方法，其特征在于，步驟3腐蝕中采用的三維核心矩陣為4×4×3，三維分別對應(yīng)x，y，z三個(gè)方向。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動(dòng)冠狀動(dòng)脈分割方法，其特征在于，步驟4中的M＝26。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動(dòng)冠狀動(dòng)脈分割方法，其特征在于，在步驟4的循環(huán)過程中，首次循環(huán)時(shí)邊界控制參數(shù)v取初始值1，每循環(huán)一次v的值增加一個(gè)步長，如果本次循環(huán)與上次循環(huán)滿足一致性條件的體素總數(shù)的差值大于設(shè)定的閾值，退出循環(huán)。