[發明專利]醫學X線圖像的分割方法及系統

在審

• 申請號: 201310116982.6
• 申請日: 2013-04-07
• 公開（公告）號: CN104103061A
• 公開（公告）日: 2014-10-15
• 發明（設計）人: 趙明;康雨
• 申請（專利權）人: 深圳市藍韻實業有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00
• 代理公司: 深圳冠華專利事務所(普通合伙) 44267
• 代理人: 諸蘭芬

技術領域

本發明涉及一種醫學圖像分割處理技術，尤其是涉及一種醫學X線圖像在低對比度條件下進行組織區域分割的方法及系統。

背景技術

圖像分割作為圖像分析和模式識別的前提，其目的就是把圖像空間中具有特定意義的不同區域分開，以便圖像特征的提取，這些區分開的區域之間互不相交，每個區域都滿足特定區域的一致性。圖像分割的效果直接影響到后續的特征提取、圖像分析和模式識別，因此一直以來都是圖像處理中的重要問題，也是計算機視覺中的經典難題。

中國專利申請CN200710070013.6提出一種基于振蕩網絡的醫學圖像分割方法，是針對于光照不均勻的圖像難以用統一的門限進行分割、對噪聲和灰度不均勻較敏感等問題。本發明方法首先建立振蕩網絡接著在網絡內搜索尋找振蕩發起點，由發起點開始振蕩，向周邊鄰域進行迭代擴充、接著振蕩發生結束后，以有無標記為根據分割出“目標”和“背景”。在本技術方案綜合了圖像分割中基于邊緣跟蹤的方法和基于區域生長方法的優點，但是對于邊界模糊的圖像振蕩法效果不佳。

中國專利申請CN200810199019.8提出一種靜脈圖像分割方法，，該技術方案公開了一種靜脈圖像分割方法，將原靜脈圖像轉換為方向場圖像，避免了原靜脈圖像由于全局照度不均對分割效果的影響。利用本技術方案可以實現對照度不均、粗細不均以及邊界模糊的靜脈圖像進行分割，但是方向場圖像的容易造成組織細部的丟失。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提出一種醫學X光圖像中低對比度條件下的組織區域分割的方法，通過讀入X光圖像，使用自使用多次迭代方式由粗到精的精確定位組織邊緣，用于自動分割X光醫學圖像中對比度接近或者邊界模糊不清的不同組織區域。

本發明采用如下技術方案實現：一種醫學X光圖像的分割方法，其包括步驟：

A、對讀入的醫學X光圖像I(x，y)進行灰度值歸一化處理，得到歸一化圖像N(x，y)，并對圖像N(x，y)進行平滑處理，得到平滑圖像S(x，y)；

B、使用二值化分割法對平滑圖像S(x，y)進行初次分割，提取初始分割線；

C、將初始分割線均分為N段并分段進行平滑去噪處理，得到分段平滑曲線L_n，1≤n≤N且n為自然數；

D、在歸一化圖像N(x，y)中從上到下遍歷分段平滑曲線L_n上的每一點L_n(x，y)，計算每一點L_n(x，y)的梯度方向ΔL_n(x，y)，然后以點L_n(x，y)為中心，按照梯度方向，取前后各K個像素組成一維向量K的初始取值為圖像寬度的像素數量，則向量的總長度為i＝2k+1；

E、計算每一條梯度向量的一階差分并尋找其斜率最大點，將這一點坐標記錄為Δi，將在圖像N(x，y)上的位置就是新的分割點記為L_n′(x，y)，按照上述方式從上至下地更新所有分割點，得到一條新分割線；

F、用新分割線L′代替初始分割線L，重復上述步驟D并減小K的取值，當K＜5時得到的曲線就是最終分割線；

G、以最終分割線對醫學X光圖像進行分割處理。

其中，步驟A是對歸一化圖像N(x，y)使用5*5的平滑濾波模板進行處理，得到平滑圖像S(x，y)。

其中，步驟B是使用邊緣提取算子得到初始分割線。

其中，步驟C是使用二次曲線擬合的方式進行曲線平滑，得到分段平滑曲線L_n。

其中，3＜N≤10。

一種醫學X光圖像的分割系統，其特征在于，包括：

預處理模塊，用于對讀入的醫學X光圖像I(x，y)進行灰度值歸一化處理，得到歸一化圖像N(x，y)，并對圖像N(x，y)進行平滑處理，得到平滑圖像S(x，y)；

初始分割線確定模塊，用于使用二值化分割法對平滑圖像S(x，y)進行初次分割，提取初始分割線；

平滑處理模塊，用于將初始分割線均分為N段并分段進行平滑去噪處理，得到分段平滑曲線L_n，1≤n≤N且n為自然數；