[發明專利]一種基于多尺度三維塊特征提取的肺結節多輪分類方法

在審

• 申請號: 201610154156.4
• 申請日: 2016-03-17
• 公開（公告）號: CN105740875A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發明（設計）人: 藍天;王偉;丁熠;秦臻;于躍;王飛;陳浩;肖哲;徐路路;陳實
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G06K9/46
• 分類號: G06K9/46;G06K9/62;G06T7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.本發明一種基于多尺度三維塊特征提取的肺結節多輪分類檢測方法，主要包括以下內容：在特征提取的結節掩膜中引入多尺度掩膜的概念，利用不同尺度的塊對結節進行特征提取，并將提取的特征投入到第一個分類器中去，然后再將分類的為假陽性的結節再投入到第二個分類器中去，最后合并兩個分類器中真陽性結節的子集。技術方案如下：

步驟一：圖片的獲取，打算利用公開數據庫LIDC，并且進行相關的預處理使其能夠被matlab直接處理；

步驟二：首先使用閾值對原始圖像進行初步分割，其次使用圓盤結構的元素對粗分割的肺部進行二維形態學開運算，然后使用三維六元素連接抽取最大體積的部分，該部分就是分割的肺部，接著使用孔洞填充算法來修補孔洞，最后使用了三維形態學閉運算來精煉肺部的邊緣；

步驟三：首先用一系列閾值對原始的圖像進行閾值分割，然后把分割的結果和肺部掩模進行邏輯與操作，然后再用一系列圓盤結構的元素對分割好的結節進行二維形態學開運算，最后合并所有的中間結節掩模形成最后的結節掩模；

步驟四：特征提取，打算利用傳統意義上的一些特征，并且基于不同尺度三維的塊來提取。特征主要有三大類：幾何的，亮度的，梯度特征，所有的這些特征包含了二維的和三維的。最后再用SFS來優選一系列的特征；

步驟五：分類器分類一共有兩輪分類，第一輪用SVM來進行二分類，第二輪用FLD分類器來對第一輪中分類為假陽性的結節再次進行分類，最后把結果中的真陽性結節進行合并做為最后的結果。

2.根據權利要求1所述的一種基于多尺度三維塊特征提取的肺結節多輪分類檢測方法，其特征在于在結節特征提取中引入多尺度分析理念，利用分割出來的肺結節構建不同尺度的塊，之后在不同的塊上進行特征的提取，然后把特征投入到第一個分類器中去，然后把分類成非結節的特征投入到第二個分類器中去，最后合并兩次分類中的真陽性結節為最后結果。

本發明中主要的特色是在特征提取時引入多尺度分析理念，并且在結節分類階段引入了兩個分類器。主要包括：(1)利用分割好的結節構造多尺度的特征提取掩膜。(2)首先用svm分類器對所有結節進行分類，然后用FLD分類器對第一輪分類為非結節的特征再次進行分類，最后合并兩次結果為最后結果。

首先對分割好的結節構造邊界框，然后在邊界框的基礎上進行擴充3個像素，使沒有精準分割的結節能夠大部分包括進來。由于結節的精準分割有一定限制，所以不在分割好的結節掩膜上進行特征提取，而在擴充的三維塊中進行特征提取，使結節能夠大部分包含進來。

把上述環節提取的特征首先投入到SVM分類器中去對所有的結節進行二分類，為了提高靈敏度然后把分類為非結節的特征集合再投入到FLD分類器中去，再次對該部分結節進行二分類，最后把兩次分類結果中分為結節的子集進行合并構成最后的結果。