CN110675444B - 头部ct扫描区域的确定方法、装置及图像处理设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种头部CT扫描区域的确定方法、装置及图像处理设备。所述方法包括：获取基于CT预扫描得到的待扫描头部的侧面定位图像，通过预先训练的听眦线位置确定模型，确定侧面定位图像中的听眦线位置，根据听眦线位置和预设扫描区域确定规则，确定待扫描头部的CT扫描区域，实现了CT设备扫描头部过程中，自动确定听眦线位置和头部扫描区域，提高了头部扫描区域的确定速度和准确性，提高了CT扫描效率，减少了操作技师的工作量。由于使用同一听眦线位置确定模型和同一方法确定头部扫描区域，因此保证了不同操作技师的操作结果的一致性。

Description

头部CT扫描区域的确定方法、装置及图像处理设备

技术领域

本说明书涉及医学成像技术领域，尤其涉及头部CT扫描区域的确定方法、装置及图像处理设备。

背景技术

随着医学成像技术的进步，电子计算机断层扫描(Computed Tomography,CT)在临床上的应用日益广泛，广泛应用于头部疾病的诊断。在CT扫描中，CT设备先获取头部扫描区域，对头部扫描区域内的头部部位进行扫描，得到该头部部位的CT图像。

CT设备获取头部扫描区域的方式是：CT设备对头部进行预扫描，根据采集的数据绘制并显示头部的定位图像，接收操作技师在显示的定位图像上手动标记的头部扫描区域信息，如听眦线位置，根据该信息确定头部扫描区域。操作技师手动标记头部扫描区域信息的过程繁琐且费时，使得CT扫描效率较低，当患者众多时，操作技师易因操作疲劳产生误操作，从而影响CT图像的诊断价值。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本说明书提供了一种头部CT扫描区域的确定方法、装置及图像处理设备，以提高头部CT扫描过程中头部扫描区域的确定速度和准确性，提高CT扫描效率。

第一方面，提供一种头部CT扫描区域的确定方法，所述方法包括：

获取基于CT预扫描得到的待扫描头部的侧面定位图像；

通过预先训练的听眦线位置确定模型，确定所述侧面定位图像中的听眦线位置；

根据所述听眦线位置和预设扫描区域确定规则，确定所述待扫描头部的CT扫描区域。

第二方面，提供一种头部CT扫描区域的确定装置，所述装置包括：

第一获取模块，被配置为获取基于CT预扫描得到的待扫描头部的侧面定位图像；

第一确定模块，被配置为通过预先训练的听眦线位置确定模型，确定所述侧面定位图像中的听眦线位置；

第二确定模块，被配置为根据所述听眦线位置和预设扫描区域确定规则，确定所述待扫描头部的CT扫描区域。

第三方面，提供一种图像处理设备，包括：内部总线，以及通过内部总线连接的存储器、处理器和外部接口；其中，

所述外部接口，用于获取基于CT预扫描得到的待扫描头部的侧面定位图像；

所述存储器，用于存储头部CT扫描区域的确定对应的机器可读指令；

所述处理器，用于读取所述存储器上的所述机器可读指令，并执行所述指令实现如下操作：

通过预先训练的听眦线位置确定模型，确定所述侧面定位图像中的听眦线位置；

根据所述听眦线位置和预设扫描区域确定规则，确定所述待扫描头部的CT扫描区域。

本说明书的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本说明书实施例中，通过获取基于CT预扫描得到的待扫描头部的侧面定位图像，利用预先训练的听眦线位置确定模型，确定侧面定位图像中的听眦线位置，根据听眦线位置和预设扫描区域确定规则，确定待扫描头部的CT扫描区域，实现了CT设备扫描头部过程中，自动确定听眦线位置和头部扫描区域，提高了头部扫描区域的确定速度和准确性，提高了CT扫描效率，减少了操作技师的工作量。由于使用同一听眦线位置确定模型和同一方法确定头部扫描区域，因此保证了不同操作技师的操作结果的一致性。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本说明书。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本说明书的实施例，并与说明书一起用于解释本说明书的原理。

图1是本申请一示例性实施例示出的一种头部CT扫描区域的确定方法的流程图；

图2是本申请一示例性实施例示出的一种训练图像筛选模型的方法的流程图；

图3是本申请一示例性实施例示出的一种待扫描头部的CT扫描区域的确定方法的流程图；

图4是本申请一示例性实施例示出的一种待扫描头部的CT扫描区域的示意图；

图5是本申请一示例性实施例示出的一种头部CT扫描区域的确定装置的示意图；

图6是本申请一示例性实施例示出的一种图像处理设备的示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

下面结合说明书附图，对本申请实施例进行详细描述。

图1是本申请一示例性实施例示出的一种头部CT扫描区域的确定方法的流程图，该实施例可以包括以下步骤：

在步骤101中，获取基于CT预扫描得到的待扫描头部的侧面定位图像。

本实施例所述方法应用于具有CT扫描功能的CT设备。

CT设备对待扫描头部的侧面进行预扫描，获得待扫描头部的侧面定位图像。获得侧面定位图像即为获得侧面定位图像的图像数据。

在步骤102中，通过预先训练的听眦线位置确定模型，确定侧面定位图像中的听眦线位置。

听眦线是外耳孔与同侧眼外眦的连线。

CT设备预先获取听眦线位置确定模型，该听眦线位置确定模型具备确定头部的侧面定位图像中听眦线的位置的能力。在CT扫描头部过程中，直接利用该听眦线位置确定模型，确定头部侧面定位图像中听眦线的位置，提高了听眦线位置的确定速度和准确性。

听眦线位置可以由听眦线上两个点的坐标表示。两个点的坐标可以为侧面定位图像中外耳孔的坐标和同侧眼外眦的坐标。

在一个可选的实施例中，本申请所述方法还包括训练听眦线位置确定模型的步骤，参见图2是本申请一示例性实施例示出的一种训练听眦线位置确定模型的方法的流程图，听眦线位置确定模型可以通过以下方式进行训练得到：

在步骤104中，获取基于CT预扫描得到的头部的样本侧面定位图像集合。

头部的样本侧面定位图像集合可以包括大量患者头部的侧面定位图像。样本侧面定位图像集合包括的侧面定位图像数量越多，听眦线位置确定模型的训练效果越好。

在步骤105中，获取针对样本侧面定位图像集合中每个样本侧面定位图像标记的听眦线位置。

每个样本侧面定位图像配有标签数据，标签数据为图像中听眦线的听眦线位置。听眦线位置由操作技师手动标记。

在步骤106中，对包含听眦线位置的样本定位图像进行数据归一化和数据增强，得到数据归一化和数据增强后的数据。

数据增广可以包括以下一种或多种操作：图像的平移操作、翻转操作、旋转操作、噪声扰动操作、颜色抖动操作。

在步骤107中，利用数据归一化和数据增广后的数据进行训练得到听眦线位置确定模型。

将数据归一化和数据增广后的数据作为训练集，将训练集输入图像筛选模型中，使得图像筛选模型学习样本定位图像和听眦线位置之间的映射关系。在模型学习结束后，图像筛选模型能够确定头部定位图像中听眦线的听眦线位置。

使用经图2所示方法训练得到的图像筛选模型时，步骤102可以通过以下方式实现：首先，将头部的侧面定位图像的图像数据输入听眦线位置确定模型中；其次，基于听眦线位置确定模型进行听眦线位置确定，获得听眦线位置确定模型输出的听眦线位置。

在一个可选的实施例中，在听眦线位置确定模型的应用过程中，若听眦线位置确定模型未从图像中找到听眦线，则输出识别结果。CT设备根据听眦线位置确定模型输出的识别结果，输出提示信息，提醒重新获取头部的侧面定位图像。

在步骤103中，根据听眦线位置和预设扫描区域确定规则，确定待扫描头部的CT扫描区域。

头部的CT扫描区域包括听眦线以上的头部区域。参见图3是本申请一示例性实施例示出的一种训练听眦线位置确定模型的方法的流程图，步骤103可以通过以下方式实现：在步骤1031中，确定侧面定位图像中头部的头顶位置、左端位置和右端位置；在步骤1032中，根据听眦线位置、头顶位置、左端位置和右端位置，确定待扫描头部的CT扫描区域。

针对步骤1031，可采用图像阈值算法确定头部的头顶位置、左端位置和右端位置。具体可以在判定某一位置往上的所有点都不在头部上时，确定该位置为头顶位置，在判定某一位置往左的所有点都不在头部上时，确定该位置为头部的左端位置，在判定某一位置往右的所有点都不在头部上时，确定该位置为头部的右端位置。

针对步骤1032，参见图4是本申请一示例性实施例示出的一种待扫描头部的CT扫描区域的示意图，结合图4，对确定待扫描头部的CT扫描区域的过程进行解释：

步骤一，基于听眦线a的位置，在侧面定位图像中绘制听眦线a。

当听眦线位置以听眦线上两个点的坐标形式表示时，根据两个点的坐标绘制听眦线。

步骤二，平行移动听眦线a至头顶位置M，得到头顶线b。

步骤三，确定经过左端位置N的左侧头部切线c，沿平行于听眦线a的方向，将左侧头部切线c向左移动预设距离D，得到左侧线c′；

步骤四，确定经过右端位置P的右侧头部切线d，沿平行于听眦线a的方向，将右侧头部切线d向右移动预设距离D，得到右侧线d′；

步骤五，确定听眦线a、所述头顶线b、左侧线c′和右侧线d′围成的区域为CT扫描区域。

图4中，左侧头部切线c与右侧头部切线d平行，左侧线c′与右侧线d′平行，形成的CT扫描区域为平行四边形。本申请并不限定CT扫描区域的形状，可以是其他适用形状。

本申请实现了CT设备扫描头部过程中，自动确定听眦线位置和头部扫描区域，提高了头部扫描区域的确定速度和准确性，提高了CT扫描效率。实验结果表明，使用本申请提供的方法能够在0.1s内自动确定头部扫描区域，确定结果精度较高，能够满足临床应用需求，具有良好的实用性。

参见图5，是本申请一示例性实施例示出的一种头部CT扫描区域的确定装置的示意图，该装置包括：第一获取模块21、第一确定模块22和第二确定模块23；其中，

所述第一获取模块21，被配置为获取基于CT预扫描得到的待扫描头部的侧面定位图像；

所述第一确定模块22，被配置为通过预先训练的听眦线位置确定模型，确定所述侧面定位图像中的听眦线位置；

所述第二确定模块23，被配置为根据所述听眦线位置和预设扫描区域确定规则，确定所述待扫描头部的CT扫描区域。

在一个可选的实施例中，在图5所示的头部CT扫描区域的确定装置的基础上，所述装置还可以包括：第二获取模块、第三获取模块、处理模块和训练模块；其中，

所述第二获取模块，被配置为获取基于CT预扫描得到的头部的样本侧面定位图像集合；

所述第三获取模块，被配置为获取针对所述样本侧面定位图像集合中每个样本侧面定位图像标记的听眦线位置；

所述处理模块，被配置为对包含听眦线位置的样本定位图像进行数据归一化和数据增强，得到数据归一化和数据增强后的数据；

所述训练模块，被配置为利用所述数据归一化和数据增广后的数据进行训练得到所述听眦线位置确定模型。

在一个可选的实施例中，所述第一确定模块，可以包括：输入子模块和获得子模块；其中，

所述输入子模块，被配置为将所述侧面定位图像的图像数据输入所述听眦线位置确定模型中；

所述获得子模块，被配置为基于所述听眦线位置确定模型进行听眦线位置确定，获得所述听眦线位置确定模型输出的所述听眦线位置。

在一个可选的实施例中，在图5所示的头部CT扫描区域的确定装置的基础上，所述第二确定模块23，可以包括：第一确定子模块和第二确定子模块；其中，

所述第一确定子模块，被配置为确定所述侧面定位图像中所述头部的头顶位置、左端位置和右端位置；

所述第二确定子模块，被配置为根据所述听眦线位置、所述头顶位置、所述左端位置和所述右端位置，确定所述CT扫描区域。

参见图6，是本申请一示例性实施例示出的一种图像处理设备的示意图，该设备可以包括：通过内部总线310连接的存储器320、处理器330和外部接口340。

其中，外部接口340，用于获取基于CT预扫描得到的待扫描头部的侧面定位图像；

存储器320，用于存储头部CT扫描区域的确定对应的机器可读指令；

处理器330，用于读取所述存储器320上的所述机器可读指令，并执行所述指令以实现如下操作：

通过预先训练的听眦线位置确定模型，确定所述侧面定位图像中的听眦线位置；

根据所述听眦线位置和预设扫描区域确定规则，确定所述待扫描头部的CT扫描区域。

在本申请实施例中，计算机可读存储介质可以是多种形式，比如，在不同的例子中，所述机器可读存储介质可以是：RAM(Radom Access Memory，随机存取存储器)、易失存储器、非易失性存储器、闪存、存储驱动器(如硬盘驱动器)、固态硬盘、任何类型的存储盘(如光盘、dvd等)，或者类似的存储介质，或者它们的组合。特殊的，所述的计算机可读介质还可以是纸张或者其他合适的能够打印程序的介质。使用这些介质，这些程序可以被通过电学的方式获取到(例如，光学扫描)、可以被以合适的方式编译、解释和处理，然后可以被存储到计算机介质中。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (7)

1.一种头部CT扫描区域的确定方法，其特征在于，所述方法包括：

获取基于CT预扫描得到的待扫描头部的侧面定位图像；

通过预先训练的听眦线位置确定模型，确定所述侧面定位图像中的听眦线位置；

根据所述听眦线位置和预设扫描区域确定规则，确定所述待扫描头部的CT扫描区域；

所述根据所述听眦线位置和预设扫描区域确定规则，确定所述待扫描头部的CT扫描区域，包括：

确定所述侧面定位图像中所述头部的头顶位置、左端位置和右端位置；

根据所述听眦线位置、所述头顶位置、所述左端位置和所述右端位置，确定所述CT扫描区域；

其中，所述根据所述听眦线位置、所述头顶位置、所述左端位置和所述右端位置，确定所述CT扫描区域，包括：

基于所述听眦线位置，在所述侧面定位图像中绘制所述听眦线；

平行移动所述听眦线至所述头顶位置，得到头顶线；

确定经过所述左端位置的左侧头部切线，沿平行于所述听眦线的方向，将所述左侧头部切线向左移动预设距离，得到左侧线；

确定经过所述右端位置的右侧头部切线，沿平行于所述听眦线的方向，将所述右侧头部切线向右移动预设距离，得到右侧线；

确定所述听眦线、所述头顶线、所述左侧线和所述右侧线围成的区域为所述CT扫描区域。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述听眦线位置确定模型通过以下方式进行训练得到：

获取基于CT预扫描得到的头部的样本侧面定位图像集合；

获取针对所述样本侧面定位图像集合中每个样本侧面定位图像标记的听眦线位置；

对包含听眦线位置的样本定位图像进行数据归一化和数据增强，得到数据归一化和数据增强后的数据；

利用所述数据归一化和数据增强后的数据进行训练得到所述听眦线位置确定模型。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述通过预先训练的听眦线位置确定模型，确定所述侧面定位图像中的听眦线位置，包括：

将所述侧面定位图像的图像数据输入所述听眦线位置确定模型中；

基于所述听眦线位置确定模型进行听眦线位置确定，获得所述听眦线位置确定模型输出的所述听眦线位置。

4.一种头部CT扫描区域的确定装置，其特征在于，所述装置包括：

第一获取模块，被配置为获取基于CT预扫描得到的待扫描头部的侧面定位图像；

第一确定模块，被配置为通过预先训练的听眦线位置确定模型，确定所述侧面定位图像中的听眦线位置；

第二确定模块，被配置为根据所述听眦线位置和预设扫描区域确定规则，确定所述待扫描头部的CT扫描区域；

所述第二确定模块，包括：

第一确定子模块，被配置为确定所述侧面定位图像中所述头部的头顶位置、左端位置和右端位置；

第二确定子模块，被配置为根据所述听眦线位置、所述头顶位置、所述左端位置和所述右端位置，确定所述CT扫描区域；

其中，所述根据所述听眦线位置、所述头顶位置、所述左端位置和所述右端位置，确定所述CT扫描区域，包括：

基于所述听眦线位置，在所述侧面定位图像中绘制所述听眦线；

平行移动所述听眦线至所述头顶位置，得到头顶线；

确定经过所述左端位置的左侧头部切线，沿平行于所述听眦线的方向，将所述左侧头部切线向左移动预设距离，得到左侧线；

确定经过所述右端位置的右侧头部切线，沿平行于所述听眦线的方向，将所述右侧头部切线向右移动预设距离，得到右侧线；

确定所述听眦线、所述头顶线、所述左侧线和所述右侧线围成的区域为所述CT扫描区域。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第二获取模块，被配置为获取基于CT预扫描得到的头部的样本侧面定位图像集合；

第三获取模块，被配置为获取针对所述样本侧面定位图像集合中每个样本侧面定位图像标记的听眦线位置；

处理模块，被配置为对包含听眦线位置的样本定位图像进行数据归一化和数据增强，得到数据归一化和数据增强后的数据；

训练模块，被配置为利用所述数据归一化和数据增广后的数据进行训练得到所述听眦线位置确定模型。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第一确定模块，包括：

输入子模块，被配置为将所述侧面定位图像的图像数据输入所述听眦线位置确定模型中；

获得子模块，被配置为基于所述听眦线位置确定模型进行听眦线位置确定，获得所述听眦线位置确定模型输出的所述听眦线位置。

7.一种图像处理设备，其特征在于，包括：内部总线，以及通过内部总线连接的存储器、处理器和外部接口；其中，

所述外部接口，用于获取基于CT预扫描得到的待扫描头部的侧面定位图像；

所述存储器，用于存储头部CT扫描区域的确定对应的机器可读指令；

所述处理器，用于读取所述存储器上的所述机器可读指令，并执行所述指令实现如下操作：

通过预先训练的听眦线位置确定模型，确定所述侧面定位图像中的听眦线位置；

根据所述听眦线位置和预设扫描区域确定规则，确定所述待扫描头部的CT扫描区域；

所述根据所述听眦线位置和预设扫描区域确定规则，确定所述待扫描头部的CT扫描区域，包括：

确定所述侧面定位图像中所述头部的头顶位置、左端位置和右端位置；

根据所述听眦线位置、所述头顶位置、所述左端位置和所述右端位置，确定所述CT扫描区域；

其中，所述根据所述听眦线位置、所述头顶位置、所述左端位置和所述右端位置，确定所述CT扫描区域，包括：

基于所述听眦线位置，在所述侧面定位图像中绘制所述听眦线；

平行移动所述听眦线至所述头顶位置，得到头顶线；

确定经过所述左端位置的左侧头部切线，沿平行于所述听眦线的方向，将所述左侧头部切线向左移动预设距离，得到左侧线；

确定经过所述右端位置的右侧头部切线，沿平行于所述听眦线的方向，将所述右侧头部切线向右移动预设距离，得到右侧线；

确定所述听眦线、所述头顶线、所述左侧线和所述右侧线围成的区域为所述CT扫描区域。

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