基于椭圆形状约束的Snake模型分割X线图像椎弓根影

摘要

提出一种改进的梯度矢量流(GVF)Snake模型算法用于分割脊椎X线图像中的椎弓根影,并根据分割结果测量脊椎旋转度,以减少手工测量的误差.根据椎弓根影近似椭圆形状的特点,将采用距离函数表示的椭圆形状先验信息作为约束力对Snake的形变过程进行约束,其中的约束椭圆通过对初始分割结果进行拟合获得.迭代进行Snake形变过程和椭圆拟合过程,直到分割结果收敛.基于分割所得椎弓根影边界,计算其中心,进而完成脊椎旋转角度的测量.对208个脊椎X线图像,采用本方法均可准确实现原GVF Snake模型难以完成的对椎弓根影的分割.对手工测量和计算机测量结果分别进行观察者间的误差分析,结果表明:计算机测量减少了观察者间误差,本方法将有助于医生更可靠地测量脊椎旋转度.