[發明專利]一種胸部X線圖像檢索方法

無效

• 申請號: 200910188245.0
• 申請日: 2009-10-28
• 公開（公告）號: CN102053963A
• 公開（公告）日: 2011-05-11
• 發明（設計）人: 邵虹;崔文成;李紹柱
• 申請（專利權）人: 沈陽工業大學
• 主分類號: G06F17/30
• 分類號: G06F17/30
• 代理公司: 沈陽亞泰專利商標代理有限公司 21107
• 代理人: 郭元藝

技術領域：

本發明屬于計算機信息檢索領域，主要涉及胸部X線圖像中肺野區域的分割、紋理特征的提取、高層語義映射的胸部X線圖像檢索方法。

背景技術：

胸部X線圖像是心、肺等疾病診斷的常用手段。隨著計算機技術在醫療領域的廣泛應用，以及PACS(Picture?Archiving?and?Communication?Systems，影像歸檔和通信系統)與HIS(Hospital?Information?System，醫院信息系統)的應用，使得胸部X線圖像總量在不斷的擴大，有效的檢索對醫生的培訓、教學、科研與臨床診斷將有重要的意義。

傳統的檢索是通過醫生的診斷報告與圖像的拍攝信息進行的，這種搜索方式有著它不可避免的弊端。首先，診斷報告不具有規范性，每個醫生常常有自己的表達方式，對同一癥狀的描述會有多種詞匯；其次，由于醫生的工作量比較大，診斷報告的描述一般不詳細，并且肉眼讀片難于給出準確的參數估計。采用計算機對胸部X線圖像進行肺部語義的自動提取并且進行規范化描述，將會給醫生提供更大的方便。將該技術應用到現有的PACS或者其它相關系統中，將會增加其在市場中的競爭力。

胸部X線圖像的肺部紋理語義的提取與檢索技術主要由DICOM圖像預處理、肺野區域的分割與劃分、特征提取、語義映射和文本檢索等幾部分組成。隨著圖像處理與基于內容的圖像檢索技術的發展，上述各個關鍵部分的研究都有一定程度的進展。但是，在實際的應用中仍然存在很多問題，主要有以下幾點：

(1)基于規則推理的肺野分割算法雖然符合人們的思維方式，可以得到真實的邊界，但其運算效率低下，并且與后續的處理過程結合較為不方便。

(2)肺野區域的劃分都是以面積相等或相近為依據，這些劃分方法忽視了肺野的位置信息，使得劃分的子區域因解剖學位置不同而失去了可比性。

(3)目前仍然沒有一個可以準確提取胸部X線圖像中肺野紋理特征的算法。

(4)采用現階段的主要算法實現胸部X線圖象檢索的時間消耗與空間消耗在實際應用中是無法令人們接受的。

發明內容：

本發明旨在克服現有技術的不足之處而提供一種可減少人工勞動與條件依賴，檢索速度快，效率高的胸部X線圖像檢索方法。

為達到上述目的，本發明是這樣實現的：

一種胸部X線圖像檢索方法，可按如下步驟依次實施：

(1)輸入胸部X線圖像；

(2)判斷圖像文件中是否存在語義描述，若是，則在所述圖像文件中提取語義描述；若否，則對輸入圖像進行語義提取與描述；

(3)語義解析為標準文本信息；

(4)進行文本搜索；

(5)得到相似圖像結果集。

作為一種優選方案，本發明所述語義提取與描述可依次包括如下步驟：

(a)圖像規范化；

(b)肺野分割；

(c)依據解剖學位置進行區域劃分；

(d)紋理特征提取；

(e)將待描述圖像進行語義映射與描述。

作為另一種優選方案，本發明所述圖像規范化可依次包括如下步驟：

(a)壓縮灰度級；

(b)去除頭部、手臂等無關部分并規范為同等尺寸；

(c)去除噪聲。

進一步地，本發明所述肺野分割可依次包括如下步驟：

(a)建立肺野區域的形狀模型；

(b)建立局部外觀模型；

(c)搜索實際分割點。

更進一步地，本發明所述區域劃分依次包括如下步驟：

(a)確定區域劃分點；

(b)生成區域劃分蒙片。

另外，本發明所述紋理特征提取可依次包括如下步驟：

(a)提取每個區域的灰度差分矩陣；

(b)提取統計特征量。

其次，本發明所述語義映射與描述可依次包括如下步驟：

(a)對標準庫進行人工語義描述與分類；

(b)對輸入圖像進行分類與語義描述。

再次，本發明所述步驟(1)中輸入胸部X線圖像的同時可加入文本信息。

本發明所述建立肺野區域的形狀模型中將標準分割庫中每幅圖像的標準分割點集看作一個向量

X＝[x₀，y₀，x₁，y₁，...x_n-1，y_n-1]^T

其中n為分割點的總數，x與y分別表示分割點的橫縱坐標對標準庫中M幅圖像建立如下的形狀模型：