[發明專利]一種基于不確定定點圖的醫學圖像檢索方法

有效

• 申請號: 201310119299.8
• 申請日: 2013-04-08
• 公開（公告）號: CN103226582A
• 公開（公告）日: 2013-07-31
• 發明（設計）人: 潘海為;李鵬遠;馮曉寧;王瑞;谷井子
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: G06F17/30
• 分類號: G06F17/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于醫療信息技術領域，具體涉及一種基于不確定定點圖醫學圖像檢索方法。

背景技術

隨著醫療衛生事業現代化的不斷發展，醫學圖像正越來越多的應用于對病人病情的診斷以及預測等方面，并起到了顯著的效果。一張醫學圖像不僅包含了患者病情的大量信息，而且往往對應著醫生對患者做出的一系列珍貴的決策，以及患者病情的發展情況。找到與患者圖像相似的醫學圖像，有助于發現之前和患者患有相同或相似病情的病人，并通過以往醫生對此類病人做出的一系列決策和病人病情的發展情況，有助于醫生結合經驗知識做出合理的決策。可見，醫學圖像檢索技術具有很強的實際應用價值和社會價值。

目前，圖像檢索技術主要分為：1)基于描述的圖像檢索，它基于圖像的描述(如關鍵字、標題、尺寸等)進行檢索；2)基于內容的圖像檢索，它基于圖像的內容特征(如顏色直方圖、對象的形狀和它們在圖像中的布局和位置）進行檢索。但由于醫學圖像較一般圖像有其特殊性，使其在圖像檢索過程中更難以處理。其特殊性是：1)醫學圖像要求精度高，細微的圖像變化可能導致語義的變化；2)醫學圖像中醫學本體難以識別，往往需要通過醫師人為的進行標記；3)醫學圖像中醫學本體的屬性復雜，不利于發現和描述。

紋理，作為一種重要的圖像特征，更是醫生通過醫學圖像進行診斷的關鍵。在醫學圖像中，紋理不僅可以刻畫醫學本體的輪廓，更可以對其內部的灰度變化情況進行有效的描述，這也正是醫生進行診斷的重要依據。目前已有使用局部二值模式(Local?Binary?Patterns,LBP)表示紋理特征和使用輪廓進行醫學圖像搜索等方面的研究工作。但是，這些紋理特征都是以靜態的確定的數字來加以表示的，不能滿足紋理結構性和不確定性的現實要求。為此提出一種能夠充分表達圖像紋理不確定性特征的數據模型并用其進行醫學圖像檢索式一個亟待解決的問題。

發明內容

本發明的目的是提出一種基于不確定定點圖的提高醫學圖像檢索準確率的醫學圖像檢索方法。

本發明的目的是這樣實現的：

本發明包括如下步驟：

（1）待檢索圖像提出查詢請求：待查詢圖像應為原始醫學圖像數據；

（2）圖像預處理過程：對原始醫學圖像提取ROI區域即感興趣區域，計算圖像ROI區域的灰度直方圖，得到圖像ROI區域的灰度直方圖的波谷列表，根據波谷列表對圖像分級提取紋理特征，根據實際需要將得到的分級紋理圖像規范化到統一的大小；

（3）圖像建模：根據圖像對應的紋理特征建立不確定定點圖；

（4）查詢不確定定點圖：查詢圖像通過其對應的不確定定點圖對不確定定點圖數據庫中的圖進行匹配，計算不確定定點圖之間的相似性，得到查詢圖像和原始圖像數據庫中圖像的相似度得分；

（5）展示結果：按相似性得分降序列出所對應原始圖像數據庫中的圖像。

不確定定點圖為：一個不確定定點圖是一個六元組G=(V,E,Σ,L,P,T)，其中V是頂點集，E屬于V*V的邊集，Σ是標簽集；L：V→Σ是為頂點分配標簽的標簽函數；P：E→[0,1]是點的重要性指數，T是紋素的集合，在不確定定點圖中，點V(i)∈V的位置(x,y)的不確定性依賴于P(V(i))，一條紋素(Texel)T(k)是指，若在不確定定點圖G中存在一條路徑從點V(a)到點V(b)，那么這條路徑上的點就組成一條紋素T(k)={V(m),V(m+1),V(m+2)….V(n)}，其中任意兩條紋素T(k)、T(j)∈T滿足。

不確定定點圖還包括：圖像P所對應的紋理矩陣M_i[x,y]≠0，則位于圖像位置橫坐標為x，縱坐標為y的點(x,y)∈V，且P((x,y))=1/M(x,y)；

若對于任意兩點V(j)、V(k)存在距離dis：則存在邊(V(j),V(k))∈E；

產生紋素集合T并對紋素上的點賦予編號。

不確定定點圖數據庫通過對已有圖像庫中的每張圖像進行預處理，對預處理過的圖像集進行不確定定點圖建模得到不確定定點圖集D={G₁,G₂,…,G_n}，最后通過基于像素點的索引結構構建而成。

相似性包括計算紋素之間的相似性、不確定定點圖G和G’之間的相似性。