胸部CT提取分割肺部
1. 肺部分割提取简介
在处理胸部CT时,我们常常需要获取肺部的一个mask,也就是将肺部结构从数据中提取出来。二维图像还好说,但是三维图像就会变得复杂复杂一点。肺部的分割常常做后续操作的预处理,所以有必要提取提取一个肺部的mask,来辅助后面的操作,所以这里利用传统图像处理方法来提取了一下肺部,当时方法又很多,这里只是抛砖引玉,也许对有些数据不适用,可以对其进行改动。
2. 原理
利用阈值分割、种子填充图像形态学、图像连通域这些操作来进行肺部的分割。
2.1 阈值分割
这个好理解,一般来说CT值的范围是-1000-+1000,而基于简单的观察,肺部就是胸腔内两个大的空洞,所以可以首先对图像进行二值化处理,这里是将CT大于-300的位置置为1,小于-300置为0,这样就将数据分为了三部分,外部空气,内部空气,躯干组织。如下图所示。
2.2 种子填充
利用种子填充算法,将外部的空气和内部的躯干分割出来,给定两个种子,一般就能分出来。分割的效果如下。然后再用阈值图像减去这个躯干就能得到初步的肺部mask。此时肺部的值是1,组织值是0。
2.3 图像形态学
因为肺内部有许多纤维,所以看起来会有以下空洞(相对于肺部来说),要填补这些空洞,所以利用形态学里的闭操作(先膨胀,再腐蚀)。先膨胀肺部,将小的空洞填充,再腐蚀,恢复原来的大小。
2.4 连通域
最后保留最大的连通域,此时最大的连通域就是肺部。
2.5 效果
以下图片是使用3dslicer渲染出来的。
3.代码
依赖库
- SimpleITK
- skimage
import SimpleITK as sitk
from skimage import measure
def lungmask(vol):
#获取体数据的尺寸
size = sitk.Image(vol).GetSize()
#获取体数据的空间尺寸
spacing = sitk.Image(vol).GetSpacing()
#将体数据转为numpy数组
volarray = sitk.GetArrayFromImage(vol)
#根据CT值,将数据二值化(一般来说-300以下是空气的CT值)
volarray[volarray>=-300]=1
volarray[volarray<=- 300]=0
#生成阈值图像
threshold = sitk.GetImageFromArray(volarray)
threshold.SetSpacing(spacing)
#利用种子生成算法,填充空气
ConnectedThresholdImageFilter = sitk.ConnectedThresholdImageFilter()
ConnectedThresholdImageFilter.SetLower(0)
ConnectedThresholdImageFilter.SetUpper(0)
ConnectedThresholdImageFilter.SetSeedList([(0,0,0),(size[0]-1,size[1]-1,0)])
#得到body的mask,此时body部分是0,所以反转一下
bodymask = ConnectedThresholdImageFilter.Execute(threshold)
bodymask = sitk.ShiftScale(bodymask,-1,-1)
#用bodymask减去threshold,得到初步的lung的mask
temp = sitk.GetImageFromArray(sitk.GetArrayFromImage(bodymask)-sitk.GetArrayFromImage(threshold))
temp.SetSpacing(spacing)
#利用形态学来去掉一定的肺部的小区域
bm = sitk.BinaryMorphologicalClosingImageFilter()
bm.SetKernelType(sitk.sitkBall)
bm.SetKernelRadius(2)
bm.SetForegroundValue(1)
lungmask = bm.Execute(temp)
#利用measure来计算连通域
lungmaskarray = sitk.GetArrayFromImage(lungmask)
label = measure.label(lungmaskarray,connectivity=2)
props = measure.regionprops(label)
#计算每个连通域的体素的个数
numPix = []
for ia in range(len(props)):
numPix += [props[ia].area]
#最大连通域的体素个数,也就是肺部
maxnum = max(numPix)
#遍历每个连通区域
for i in range(len(numPix)):
#如果当前连通区域不是最大值所在的区域,则当前区域的值全部置为0,否则为1
if numPix[i]!=maxnum:
label[label==i+1]=0
else:
label[label==i+1]=1
label = label.astype("int16")
l = sitk.GetImageFromArray(label)
l.SetSpacing(spacing)
return l
def main():
vol = sitk.ReadImage("Test.mha")
volarray = sitk.GetArrayFromImage(vol)
newvol = sitk.GetImageFromArray(volarray)
newvol.SetSpacing(vol.GetSpacing())
newvol.SetDirection(vol.GetDirection())
newvol.SetOrigin(vol.GetOrigin())
mask = lungmask(newvol)
sitk.WriteImage(mask,"newlungmask.mha")
if __name__ == "__main__":
main()
胸部CT提取分割肺部的更多相关文章
- 一文带你解读:卷积神经网络自动判读胸部CT图像的机器学习原理
本文介绍了利用机器学习实现胸部CT扫描图像自动判读的任务,这对我来说是一个有趣的课题,因为它是我博士论文研究的重点.这篇文章的主要参考资料是我最近的预印本 “Machine-Learning-Base ...
- lung 分割论文
<4D Lung Tumor Segmentation via Shape Prior and Motion Cues > Abstract— Lung tumor segmentatio ...
- CT值及CT常用窗宽、窗位 [转]
一.常用CT值 CT值的含义是:每个反应管内的荧光信号达到设定的域值时所经历的循环数.研究表明,每个模板的Ct值与该模板的起始拷贝数的 对数存在线性关系,起始拷贝数越多,Ct值越小.利用已知起始拷贝数 ...
- Oracle拆分字符串,字符串分割的函数。
第一种:oracle字符串分割和提取 分割 create or replace function Get_StrArrayLength ( av_str varchar2, --要分割的字符串 av_ ...
- 12、多空格&多制表符文本之cut域分割终极方案
解决方法分为如下三步: (1) 使用“tr”命令将制表符转换为空格: (2) 使用“tr”命令将多个重复空格删除,保留一个空格: (3) 使用“cut”命令进 ...
- ArcGIS把导入的shp按渔网区块分割成更小的文件
前言 前端地图的开发需要导入城市的3D建筑白模,如果直接导入整个城市的json,文件大小高达76M,浏览器会直接崩溃,所以需要用ArcGIS分割成更小的文件后再给前端导入展示. ArcGIS版本:10 ...
- Candidate Generation and LUNA16 preprocessing
在这个kernel中,我们将讨论有助于更好地理解问题陈述和数据可视化的方法. 我还将提供有用的资源和信息的链接. 此脚本是用Python编写的. 我建议人们在桌面上安装anaconda,因为here提 ...
- AI产品经理成长路
AI产品经理成长路 https://www.jianshu.com/p/4b98314ad3c0 以下都是自己平时知识的一些总结,只是一些个人的愚见,下面出现的公司.书籍.视频.网站都是自己看过体验过 ...
- Case Study - 预测肺癌
Problem 肺癌是发病率和死亡率增长最快,对人群健康和生命威胁最大的恶性肿瘤之一.近50年来许多国家都报道肺癌的发病率和死亡率均明显增高,男性肺癌发病率和死亡率均占所有恶性肿瘤的第一位,女性发病率 ...
随机推荐
- JAVA项目打包成可运行的exe程序
前言:本篇文章为原创,转载请注明地址,谢谢. 我们一些时候,可能需要需要把我们完成的java打包,打成jar文件或者exe文件.这时候就请鄙人的这篇文章. 言尽于此,Let‘s go! 一.导出jar ...
- CAS Server集成QQ登录、新浪微博登录源码及配置文件
转载自素文宅博客:https://blog.yoodb.com/yoodb/article/detail/1446 CAS Server集成QQ第三方登录,CAS Server集成新浪微博第三方登录以 ...
- docker showdoc安装
自动脚本安装 前言 自动脚本脚本利用docker来安装运行环境,适用于linux服务器.如果你的服务器没有docker服务,脚本会尝试安装之.安装docker的过程可能有些慢.如果你已经安装过dock ...
- .NET Core前后端分离快速开发框架(Core.3.0+AntdVue)
.NET Core前后端分离快速开发框架(Core.3.0+AntdVue) 目录 引言 简介 环境搭建 开发环境要求 基础数据库构建 数据库设计规范 运行 使用教程 全局配置 快速开发 管理员登录 ...
- C++中对C的扩展学习新增语法——强制类型转换
类型转换:主要进行指针类型转换,因为在C++中,不同类型指针不允许隐式转换,任何一个程序中如果出现了大量的类型转换,说明该程序不是太好的程序. 注意事项: 不同类型指针不允许隐式转换: void* 类 ...
- go中的关键字-defer
1. defer的使用 defer 延迟调用.我们先来看一下,有defer关键字的代码执行顺序: func main() { defer func() { fmt.Println("1号输出 ...
- Django 自定义分页器
为什么要实现分页? 在大部分网站中分页的功能都是必要的,尤其是在后台管理中分页更是不可或缺 分页能带给用户更好的体验,也能减轻服务器的压力 对于分页来说,有许多方法都可以实现 例如把数据全部读取出来在 ...
- 2019-9-25:渗透测试,基础学习,Hydra BP爆破,js基本知识,banner信息收集笔记
使用BP和Hydra爆破相关的服务hydra:九头蛇,开源的功能强大的爆破工具,支持的服务有很多,使用hydra爆破c/s结构的服务,使用bp爆破web登陆窗口爆破需要的几个条件,爆破工具+字典字典: ...
- 运用python实现冒泡排序算法
冒泡排序,一个经典的排序算法,因在算法运行中,极值会像水底的气泡一样逐渐冒出来,因此而得名. 冒泡排序的过程是比较两个相邻元素的大小,然后根据大小交换位置,这样从列表左端开始冒泡,最后最大值会依次从右 ...
- Linux 7开机自启项查看并设置
在Linux6中查看及设置开机自启信息是使用chkconfig命令,Linux7中此命令已经被替代,接下来我们就来研究下Linux7中的区别所在. chkconfig --list Note: T ...