发明名称 基于相位信息的超声图像病灶分割技术
摘要 本发明属生物医学信号处理领域,具体涉及超声图像病灶自动提取方法。本发明方法具体步骤为:(1)选取目标图像:用户利用鼠标剪裁包括有待处理的病灶的方框图像;(2)初始化零水平集:在裁剪后得到的图像上病灶的周围用鼠标人工初始化零水平集曲线,作为初始曲线轮廓;(3)利用在<img file="2012100860507100004dest_path_image001.GIF" wi="48" he="19" />模型基础上改进的模型对超声图像病灶进行自动分割:绘制迭代之后得到的零水平集曲线,从而得到最终的病灶分割结果。本发明可以实现无人工干预的超声图像病灶边缘提取,能快速地提取出肿瘤病灶区域,而且大大提高了准确性。从而为病灶的识别和计算机辅助诊断奠定良好的技术基础,为广大医生提供了便利。
申请公布号 CN102663749A 申请公布日期 2012.09.12
申请号 CN201210086050.7 申请日期 2012.03.28
申请人 汕头大学 发明人 沈民奋;张琼;孙丽莎;方若宇;廖承福
分类号 G06T7/00(2006.01)I 主分类号 G06T7/00(2006.01)I
代理机构 广州三环专利代理有限公司 44202 代理人 温旭
主权项 1.一种基于相位信息的超声图像病灶分割技术,按以下步骤进行:(1)选取目标图像:用户利用鼠标剪裁包括有待处理的病灶的方框图像;(2)初始化零水平集:在裁剪后得到的图像上病灶的周围用鼠标人工初始化零水平集曲线,作为初始曲线轮廓;(3)利用在<img file="790219DEST_PATH_IMAGE001.GIF" wi="48" he="19" />模型基础上改进的模型对超声图像病灶进行自动分割:3a 计算基于相位一致性的边缘检测算子<img file="894310DEST_PATH_IMAGE002.GIF" wi="231" he="29" />其中,<img file="611730DEST_PATH_IMAGE003.GIF" wi="29" he="17" />为图像的相位一致性函数,计算公式如下<img file="695355DEST_PATH_IMAGE004.GIF" wi="363" he="63" />式中,<img file="447410DEST_PATH_IMAGE005.GIF" wi="17" he="17" />表示方向,<img file="456823DEST_PATH_IMAGE006.GIF" wi="17" he="17" />表示小波变换尺度,<img file="661540DEST_PATH_IMAGE008.GIF" wi="53" he="26" />为各个方向上的权值,<img file="486538DEST_PATH_IMAGE009.GIF" wi="55" he="24" />为变换幅度,<img file="342368DEST_PATH_IMAGE010.GIF" wi="70" he="22" />表示相位偏差,<img file="273415DEST_PATH_IMAGE011.GIF" wi="24" he="27" />为阈值,可以根据具体情况来设定;其中<img file="716160DEST_PATH_IMAGE012.GIF" wi="23" he="23" />可由如下两个表达式计算得到<img file="390855DEST_PATH_IMAGE013.GIF" wi="307" he="85" />上式中<img file="101191DEST_PATH_IMAGE014.GIF" wi="12" he="21" />表示裁剪后得到的原图像,<img file="468718DEST_PATH_IMAGE015.GIF" wi="33" he="23" />和<img file="398759DEST_PATH_IMAGE016.GIF" wi="35" he="23" />分别表示变换尺度为<img file="673882DEST_PATH_IMAGE017.GIF" wi="17" he="17" />的偶对称小波和奇对称小波,是由原图像<img file="441987DEST_PATH_IMAGE014.GIF" wi="12" he="21" />经过<img file="777154DEST_PATH_IMAGE018.GIF" wi="88" he="27" />小波变换得到;3b求取迭代方程:将新的边缘检测算子<img file="443758DEST_PATH_IMAGE019.GIF" wi="35" he="22" />代入新的模型当中,得到如下方程<img file="210988DEST_PATH_IMAGE020.GIF" wi="590" he="56" />式中,<img file="646649DEST_PATH_IMAGE021.GIF" wi="69" he="24" />是正参数,<img file="605246DEST_PATH_IMAGE022.GIF" wi="18" he="23" />为水平集曲线,<img file="493568DEST_PATH_IMAGE023.GIF" wi="22" he="19" />为相位向量,<img file="64489DEST_PATH_IMAGE025.GIF" wi="20" he="23" />表示梯度,<img file="354656DEST_PATH_IMAGE026.GIF" wi="30" he="24" />表示旋度;将上述方程离散化得到如下的迭代方程:<img file="484155DEST_PATH_IMAGE028.GIF" wi="594" he="48" />式中的<img file="DEST_PATH_IMAGE029.GIF" wi="21" he="20" />表示迭代的时间步长,<img file="859773DEST_PATH_IMAGE029.GIF" wi="21" he="20" />的取值应适中,<img file="2012100860507100001DEST_PATH_IMAGE030.GIF" wi="47" he="17" />时<img file="DEST_PATH_IMAGE031.GIF" wi="21" he="29" />表示被初始化的零水平集曲线;3c 模型更新:将上述方程进行迭代计算,从而更新水平集曲线,使得曲线不断逼近病灶的边缘,直到曲线的能量达到最小化为止;3d绘制迭代之后得到的零水平集曲线,从而得到最终的病灶分割结果。
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