交互式三维体分割序列图像的分割方法及其应用

1.一种交互式三维体分割序列图像的分割方法，其特征在于是基于三维体素和置信区间的相对模糊连通度分割方法，是将具有相似性质的像素集合起来构成相似性区域，其包括如下过程：
1)先由用户在目标对象和背景对象中选取种子体素作为目标对象的起点和背景对象的起点，同时这些体素通过计算被映射到序列图像中的像素点，被称为种子像素点；
2)计算所有序列图像里每个像素与这些种子像素点的模糊连通度；
3)搜索某像素P到每个种子像素点的所有路径，取其中强度最大的路径为最优路径，这个强度即为P到某种子像素点的模糊连通度；在该过程中，通过置信区间的方法为模糊连通度算法提供准确的均值与标准差参数；
4)将每个像素与各个种子像素点的多个模糊连通度进行相互比较，取最大的模糊连通度作为该像素的最终模糊连通度并将该像素归为该模糊连通度的种子像素点所属的对象。
2.根据权利要求1所述的交互式三维体分割序列图像的分割方法，其特征在于上述计算每个像素与各个种子像素点的模糊相似度的公式如下：
其中ω1+ω2＝1，μ1，δ1，μ2，δ2分别为一块区域A里全部像素点属性值的均值，标准差及其该区域梯度幅度值的均值，标准差。而区域A是用户选定的需要分割出来的目标对象区域；以上的μ1，δ1，μ2，δ2各值可以通过计算以下的置信区间来提供，不需要人工设值；
I(X)∈[m-fσ，m+fσ] (2)
其中m和σ是分割区阈内像素强度值的均值和标准差；f则是一个由用户定义的的因子；I()是图像，X是特定的像素；它将被查看是否属于分割区域；当邻近像素的强度值落在(2)式的范围内时，将被认为是属于分割区域的像素；当没有更多的邻近像素满足该条件时，该方法就完成了第一次迭代过程；这时，先前计算出来的均值和标准差需要根据分割区域当前所包含的所有像素来重新计算出新的均值和标准差；新的均值与标准差定义出一个新的强度值范围，然后再判断当前区域的邻近像素的强度值是否落在新的范围内；迭代过程一直重复，直到没有更多的像素被包含进来或者达到了迭代的最大次数。
3.根据权利要求1所述的交互式三维体分割序列图像的分割方法，其特征在于上述计算每个像素与某个种子点的模糊连通度的公式如下：
其中ξ是有限子集C的一个模糊关系；
最后通过下面的比较，得出每个像素最终的所属对象：
其中O是表示分割对象的点集合，而B是其它非分割对象的点集合。
4.一种根据权利要求1所述的交互式三维体分割序列图像的分割方法的应用，其特征在于用于肝脏序列图像分割，其具体步骤为：
(1)从重建后的三维立体的肝脏器官中选取相应的种子点并在其它一些相近的器官也选取相应的种子点作为背景目标；
(2)将以上的种子点映射为相应的二维图像上的像素种子点；由于三维重建后的数据集是一个立方体数据，所以是可以通过立体数据上点找到它所对应的序列图像上的点；
(3)利用本发明提出的基于三维体素和置信区间的相对模糊连通度分割算法根据这些种子点对所有序列图像里的像素进行模糊连通度计算；
(4)当遍历完所有像素后得出最终包含每个体素模糊连通度值的三维空间，最后只显示贴有肝脏分割标签的体素。

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