[發(fā)明專利]基于概率分布和連續(xù)最大流的主動脈瓣超聲圖像分割方法

有效

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• 申請日: 2012-10-25
• 公開（公告）號: CN102881021A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 顧力栩;聶媛媛;羅哲
• 申請（專利權(quán)）人: 上海交通大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;A61B8/08
• 代理公司: 上海科盛知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 趙志遠

1.一種基于概率分布和連續(xù)最大流的主動脈瓣超聲圖像分割方法，其特征在于，包括以下幾個步驟：

第一步，采集人體主動脈瓣短軸的醫(yī)學超聲圖像數(shù)據(jù)，選擇一個連續(xù)完整的心動周期，等間隔地提取五幀先驗圖像，其中每幀先驗圖像會代表一個心動周期內(nèi)的不同相位；

第二步，手動分割上述五幀先驗圖像，并計算每幀分割結(jié)果的包圍盒，取其中最大的包圍盒為后續(xù)過程使用；

第三步，根據(jù)先驗圖像分割結(jié)果各自的獨立中心點，計算得到先驗圖像的一個綜合中心點，以像素點的灰度值為橫軸、以像素點與綜合中心點的距離為縱軸，由上述五幀先驗圖像的分割結(jié)果構(gòu)建一個二維灰度-距離直方圖；

第四步，由上述二維灰度-距離直方圖計算獲得綜合概率估計函數(shù)，即計算每個像素點在一定的灰度以及與綜合中心點一定的距離條件下屬于前景的條件概率，擁有高灰度值并且距離綜合中心點較近的像素點屬于前景的概率高，反之，擁有高灰度值但距離綜合中心點較遠的像素點屬于背景區(qū)域的概率高；

第五步，對上述五幀先驗圖像，分別計算其各自單獨的概率估計函數(shù)，即計算每個像素點在一定的灰度以及與自身獨立中心點一定的距離條件下屬于前景的條件概率，同樣，擁有高灰度值并且距離綜合中心點較近的像素點屬于前景的概率高，反之，擁有高灰度值但距離綜合中心點較遠的像素點屬于背景區(qū)域的概率高；

第六步，根據(jù)上一步已獲得的單獨概率估計函數(shù)，對五幀先驗圖像，分別計算其各自最能代表前景和背景的像素灰度值；

第七步，對于當前待分割圖像，利用綜合概率估計函數(shù)求取其獨立的概率估計圖，并采用大津算法對概率估計圖進行預處理，保留前景區(qū)域；

第八步，對上述前景區(qū)域和五幀先驗圖像的手動分割結(jié)果分別進行相似度測量，找到先驗圖像中與當前待分割圖像相似度測量值最高的圖像，記該圖像為I_SM；

第九步，根據(jù)I_SM在第六步中已經(jīng)獲得的最能代表前景和背景的像素灰度值構(gòu)建能量方程，確立能量方程中的數(shù)據(jù)項和平滑項，采用連續(xù)最大流算法進行圖像分割，獲得主動脈瓣短軸在一個心動周期內(nèi)所有幀圖像的分割結(jié)果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于概率分布和連續(xù)最大流的主動脈瓣超聲圖像分割方法，其特征在于，所述的第四步中的綜合概率估計函數(shù)為：

P(x)=P(F(x)|R(x),I(x))=1nΣi=1nP(Fi∩R(x),I(x))P(R(x),I(x))]]>

其中，P(F_i)是像素點屬于前景的概率，P(R，I)是灰度值為I、與綜合中心點距離為R的像素點屬于前景的概率，n是先驗圖像的個數(shù)，此處n＝5，F(xiàn)代表圖像前景區(qū)域。