[發明專利]基于同質片和模糊測度的乳腺超聲圖像的腫瘤分割方法

有效

• 申請號: 201110371586.9
• 申請日: 2011-11-21
• 公開（公告）號: CN102509273A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 高梁;劉曉云;陳武凡
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00
• 代理公司: 成都華典專利事務所(普通合伙) 51223
• 代理人: 楊保剛;徐豐

1.一種基于同質片和模糊測度的乳腺超聲圖像的腫瘤分割方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：

(1)輸入待分割的乳腺超聲圖像；

(2)對待分割圖像進行邊緣檢測，包括：

(2.1)采用過濾器組和聚類算法提取步驟(1)中輸入的乳腺超聲圖像的紋理特征，生成紋理基元特征圖像；

(2.2)通過模糊測度將各圖像像素點的多種信息結合起來定義邊緣檢測函數，計算得到每個像素點的邊緣能量，生成初始邊緣圖，并進行邊緣優化，最終得到原圖像的邊緣圖，從而完成邊緣檢測；

(3)定義同質片；利用步驟(2)中生成的邊緣圖為每個圖像像素定義同質片，所述同質片為一種反映相鄰像素相似關系的鄰域；同質片的構造包括如下步驟：

(3.1)以當前像素點為中心確定搜索窗口；

(3.2)粗化階段：在邊緣圖上掃描該搜索窗口中過當前點的各個方向的直線，如果某方向直線上像素點的邊緣能量值小于給定閾值，則認為該像素點為候選同質點，否則，將其排除并終止該方向直線的掃描；

(3.3)細化階段：對于候選同質點，進一步采取細化處理來判斷其是否為真實的同質點，則在當前搜索窗口中剩余的沒有被排除的像素點被認為是該同質片中的成員，并以概率的形式存在；

(4)定義權重函數；將步驟(3)中每個圖像像素點的同質片視為一個模糊集合，在此基礎上，根據邊緣信息、紋理信息和空間信息定義一個用來衡量模糊集合相異性的模糊測度，并用其定義權重函數；

(5)腫瘤分割；采用步驟(4)定義的權重函數，計算像素間的相似度，以構建整幅圖像的權重矩陣，將腫瘤的粗略位置信息作為先驗信息，同時對超聲圖像進行隨機抽樣減少計算復雜度，根據引入的先驗信息和抽樣策略更新權重矩陣，將圖的最有劃分問題變為約束極小化問題，最后，通過和非樣本點相鄰的樣本點的加權進行內插估計，得到對乳腺超聲圖像分割的估計，從而實現對腫瘤的分割。

2.根據權利要求1所述的基于同質片和模糊測度的乳腺超聲圖像的腫瘤分割方法，其特征在于：所述步驟(2.1)中，過濾器組包括一組奇偶濾波器和一組DOG濾波器，奇偶濾波器對1個尺度和0°、22.5°、45°、67.5°、90°、112.5°、135°、157.5°，8個方向的輸入圖像進行卷積濾波，DOG濾波器對1個尺度的輸入圖像進行卷積濾波，每個像素的濾波器響應是一組高維向量，通過聚類算法對圖像中所有像素的高維向量進行聚類，每個聚類中心為一類紋理基元，輸入圖像的每個像素被賦予一個所屬紋理基元類型的標號，則生成紋理基元特征圖像。