[發明專利]一種胎兒超聲圖像的測量方法

有效

• 申請號: 201310138239.0
• 申請日: 2013-04-19
• 公開（公告）號: CN103239249A
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發明（設計）人: 倪東;李勝利;楊勇;汪天富;陳思平
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: A61B6/00
• 分類號: A61B6/00
• 代理公司: 深圳市科進知識產權代理事務所(普通合伙) 44316
• 代理人: 宋鷹武

【技術領域】

本發明涉及一種醫學超聲圖像的測量方法，尤其涉及一種胎兒超聲圖像的測量方法。

【背景技術】

B型超聲診斷系統由于具有無創、價廉和安全等優點，越來越多的應用于醫學診斷中，尤其是在產科檢查中被廣泛應用；醫生利用B超可以檢測胎兒發育過程中各項生長參數指標，以達到優生的目的；在產科檢查的超聲圖像中，胎兒的頭圍或腹圍顯示清晰，易于測量，通過測量胎兒的頭圍或腹圍可以估算胎兒的胎重或胎齡；因此，胎兒頭圍和腹圍是衡量胎兒生長發育的重要參數。

目前，臨床醫生主要是通過移動軌跡球的方式手動確定胎兒頭圍或腹圍的長軸和短軸，得到胎兒頭圍或腹圍的橢圓形狀，再通過橢圓周長公式計算胎兒頭圍或腹圍周長，從而得到胎兒頭圍或腹圍的測量結果，并進一步估算胎兒的胎重和胎齡。由于在上述操作過程中，臨床醫生的操作手法和熟練程度會影響對目標對象的定位，其測量結果會存在誤差；同時，由于臨床醫生需要不間斷地重復上述操作，枯燥單調，浪費時間，嚴重使得肢體重復性損傷。

自動測量胎兒頭圍或腹圍是發展的方向，胎兒頭圍或腹圍的橢圓定位與橢圓邊緣分割是自動測量胎兒頭圍或腹圍的關鍵步驟，現已成為胎兒頭圍或腹圍自動測量的研究熱點，國內外學者對此做入了深入的研究。如基于主動輪廓模型(Active?contour?model)和形變模型(deformable?model)的超聲胎兒頭圍或腹圍分割方法，但由于上述方法分割胎兒頭圍（或腹圍）的魯棒性差且耗時較長，缺乏臨床應用；Carnero提出的基于CPBT(constrained?probabilistic?boosting?tree)分類器實現對超聲胎兒標準切面自動測量，但是這種測量方法的假陽性率達20%以上；基于霍夫變換(hough?transform)的超聲胎兒頭圍或腹圍自動測量應用相對較廣，霍夫變換分為兩步驟：（1）應用圖像處理技術初步分割胎兒頭圍邊緣；（2）得到頭圍邊緣圖像之后，應用霍夫變換搜索頭圍所對應的橢圓；但是，這種方法存在下述缺點：（1）在整個胎兒超聲圖像中隨機搜索橢圓時間長，魯棒性差；（2）由于超聲圖像斑點噪聲及對比度差等的影響，邊緣檢測魯棒性差，可能會導致測量失敗。

綜上，基于主動輪廓模型和形變模型的超聲胎兒頭圍分割方法，魯棒性差且耗時較長，缺乏臨床應用；基于CPBT分類器實現對超聲胎兒標準切面自動測量方法假陽性率較高；基于霍夫變換的超聲胎兒頭圍自動測量方法時間長、精確度低。實現對胎兒超聲圖像的快速、精確的測量是亟待解決的問題。

【發明內容】

本發明要解決的技術問題在于克服現有技術中胎兒超聲圖像的測量方法時間長、精確度低、缺乏臨床應用的缺陷，提供一種快速、精確的胎兒超聲圖像的測量方法。

為解決上述技術問題，本發明采用下述技術方案：

一種胎兒超聲圖像的測量方法，包括下述步驟：

獲取胎兒超聲圖像；

構建胎兒頭圍或腹圍的Adaboost分類器；

應用滑動窗口檢測方法對所述頭圍或腹圍進行矩形框掃描，獲取所述頭圍或腹圍矩形框子圖像；

基于所述Adaboost分類器對所述矩形框子圖像進行分類，得到所述頭圍或腹圍的感興趣區域；

提取所述感興趣區域的頭圍或腹圍的邊緣特征；

對所述邊緣特征提取進行圖像擬合，得到所述頭圍或腹圍的橢圓；

計算所述頭圍或腹圍的橢圓的長度。

在本實施例中，其中，構建所述頭圍或腹圍的Adaboost分類器，包括下述步驟：

應用Haar-like算法提取所述頭圍或腹圍圖像的Haar-like特征矩陣；

應用Adaboost算法對所述Haar-like特征矩陣訓練得到所述頭圍或腹圍的Adaboost分類器。

在本實施例中，其中，應用滑動窗口檢測方法對所述頭圍或腹圍進行矩形框掃描，獲取所述頭圍或腹圍矩形框子圖像，包括下述步驟：

構建第一公式估算所述頭圍或腹圍的物理大小其中，所述第一公式為：z為胎兒孕周，p₁、p₂、p₃為系數；

構建第二公式表述所述頭圍或腹圍的大小HC，其中，所述第二公式為a與b分別表示所述頭圍或腹圍所在橢圓的長半軸長與短半軸長；

根據所述第一公式和第二公式計算所述a大小，其中，