フリーハンド ROI を使用したセグメンテーションマスクの調整

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この例では、論理セグメンテーションマスクをフリーハンド ROI オブジェクトに変換して調整する方法を説明します。この方法では、フリーハンド ROI オブジェクトの対話型の形状変更機能を活用し、セグメント化するイメージ領域の形状に対して、セグメンテーションマスクのエッジの適合度を高めます。

はじめに - イメージのセグメンテーション

セグメンテーションアルゴリズムを使用して、イメージの関心のある部分をセグメント化します。説明のために、この例では k-means クラスタリングを使用して、MRI イメージ内の骨と組織をセグメント化します。

im = dicomread('knee1.dcm');
segmentedLabels = imsegkmeans(im,3);
boneMask = segmentedLabels==2;
imshowpair(im, boneMask);

セグメンテーションマスクの後処理

自動化されたセグメンテーションアルゴリズムの結果には、マスクをクリーンアップする後処理が追加で必要になることがよくあります。最初の手順として、最も大きい 2 つの骨である大腿骨と脛骨をマスクから選択します。

boneMask = bwareafilt(boneMask, 2);
imshowpair(im, boneMask);

マスクからフリーハンド ROI オブジェクトへの変換

自動 k-means セグメンテーションのエッジを調整するには、2 つのマスクを対話型のフリーハンド ROI オブジェクトに変換します。まず、これらの 2 つのセグメント化された領域を表す境界ピクセルの位置を取得します。これらの ROI オブジェクトは高密度でサンプリングされ、その Position プロパティの解像度はイメージピクセルと同じになります。

blocations = bwboundaries(boneMask,'noholes');
figure
imshow(im, []);
for ind = 1:numel(blocations)
    % Convert to x,y order.
    pos = blocations{ind};
    pos = fliplr(pos);
    % Create a freehand ROI.
    drawfreehand('Position', pos);
end

ROI の編集

フリーハンド ROI オブジェクトでは、シンプルな対話型の 'ラバーバンド' 編集が可能です。ROI を編集するには、ROI 境界に沿っていずれかのウェイポイントをクリックアンドドラッグします。ROI のエッジをダブルクリックするか、エッジを右クリックすると表示されるコンテキストメニューを使用して、境界の任意の位置にウェイポイントを追加できます。

フリーハンド ROI からマスクへの逆変換

ROI を編集したら、ROI オブジェクトの createMask メソッドを使用して、これらの ROI オブジェクトを変換してバイナリマスクに戻します。最終マスクに境界ピクセルを含めるには追加の手順が必要になることに注意してください。

% Convert edited ROI back to masks.
hfhs = findobj(gca, 'Type', 'images.roi.Freehand');
editedMask = false(size(im));

for ind = 1:numel(hfhs)
    % Accumulate the mask from each ROI
    editedMask = editedMask | hfhs(ind).createMask();

    % Include the boundary of the ROI in the final mask.
    % Ref: https://blogs.mathworks.com/steve/2014/03/27/comparing-the-geometries-of-bwboundaries-and-poly2mask/
    % Here, we have a dense boundary, so we can take the slightly more
    % performant approach of just including the boundary pixels directly in
    % the mask.
    boundaryLocation = hfhs(ind).Position;
    bInds = sub2ind(size(im), boundaryLocation(:,2), boundaryLocation(:,1));
    editedMask(bInds) = true;
end

参考

フリーハンド ROI を使用したセグメンテーション マスクの調整