一种从CTA图像中去除扫描床的方法及装置

这份专利 CN102324090B 题为《一种从CTA图像中去除扫描床的方法及装置》，由东软集团股份有限公司申请。其核心目的是解决在脑部CT血管造影（CTA）图像处理后，三维重建中残留高亮度扫描床影像的问题。

以下是该专利方法的详细解析：

由于扫描床和骨骼/血管的灰度值都很高且重叠，无法单纯通过阈值分割去除。但扫描床与脑组织之间通常有空气间隔（不连通），因此专利采用**区域增长法（Region Growing）**提取连通的脑组织区域，剩下的即为扫描床区域，最后将其剔除。

归一化（可选但推荐）： 对原始CTA图像进行归一化处理，使像素最小灰度值为0。
去除背景像素：
- 计算背景像素灰度阈值。方法是统计灰度直方图累积比例，结合经验阈值（如43%）和最大最小灰度差值的10%来确定。
- 将低于该阈值的像素点灰度值置为0（即视为背景）。

这是专利最关键的部分，用于分离脑组织和扫描床：

计算中心点 (Cx,Cy)(C_x, C_y)(Cx,Cy)：
- 使用灰度加权质心公式计算图像的中心点，而不是几何中心。公式如下：
  Cx=∑i=0width∑j=0heighti⋅f(i,j)∑i=0width∑j=0heightf(i,j) C_x = \frac{\sum_{i=0}^{width}\sum_{j=0}^{height} i \cdot f(i,j)}{\sum_{i=0}^{width}\sum_{j=0}^{height} f(i,j)} Cx=∑i=0width∑j=0heightf(i,j)∑i=0width∑j=0heighti⋅f(i,j)
  Cy=∑i=0width∑j=0heightj⋅f(i,j)∑i=0width∑j=0heightf(i,j) C_y = \frac{\sum_{i=0}^{width}\sum_{j=0}^{height} j \cdot f(i,j)}{\sum_{i=0}^{width}\sum_{j=0}^{height} f(i,j)} Cy=∑i=0width∑j=0heightf(i,j)∑i=0width∑j=0heightj⋅f(i,j)
  (其中 f(i,j)f(i,j)f(i,j) 是像素灰度值)
确定初始种子节点：
- 判断中心点的灰度值是否非0。
- 如果是非0，直接作为初始种子。
- 如果是0（即在空气中），则选取离中心点最近的、灰度值非0的像素点作为初始种子。
区域增长（广度优先搜索）：
- 从种子点开始，检查其八邻域像素。
- 如果邻域像素未被标记且灰度值非0，则标记为该区域（脑组织），并将其加入待检查队列。
- 如果灰度值为0或已标记，则跳过。
- 重复此过程直到所有连通的非零像素都被标记。
- 结果： 被标记的点集即为全脑图像区域。

专利还对应描述了一种装置，包含以下单元：

该专利利用脑组织与扫描床在空间上的不连通性 ，通过灰度加权质心定位种子点 并结合区域增长算法，智能地分割出脑组织，进而反向识别并剔除扫描床。这是一种基于形态学和连通性分析的经典图像处理方案在医学影像中的具体应用。