[發(fā)明專利]一種超聲圖像中穿刺活檢針的檢測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711038672.1
• 申請日: 2017-10-31
• 公開（公告）號: CN107730550B
• 公開（公告）日: 2019-12-06
• 發(fā)明（設計）人: 張旭明;任金霞
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G06T7/70
• 分類號: G06T7/70;G06T7/00
• 代理公司: 42201 華中科技大學專利中心
• 代理人: 許恒恒;李智<國際申請>=<國際公布>=

1.一種超聲圖像中穿刺活檢針的檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)根據背景差分法利用穿刺活檢針插入前后的超聲圖像從穿刺活檢針插入后的超聲圖像中找出灰度變化滿足預先設定要求的區(qū)域，該區(qū)域包含已插入的穿刺活檢針的超聲成像，記該區(qū)域為感興趣區(qū)域；

所述感興趣區(qū)域為矩形區(qū)域，在所述感興趣區(qū)域上建立圖像坐標系{F:Ouv}，其原點坐標O是該感興趣區(qū)域的起始位置，水平向右為u軸，垂直向下為v軸；

(2)在所述感興趣區(qū)域內選取一個矩形形狀的窗口S，記該窗口S的中心為O_S，在該窗口S上重新建立一個新的坐標系{F_k:O_Su_kv_k},所述中心O_S即為該坐標系{F_k:O_Su_kv_k}的坐標原點，并且記該坐標原點O_S在{F:Ouv}坐標系下的坐標為O_S(u_S,v_S)；該坐標系{F_k:O_Su_kv_k}中，記坐標軸u_k為投影方向，坐標軸v_k為掃描方向，與坐標軸u_k垂直的平面Q記為投影平面；

將該窗口S及坐標系{F_k:O_Su_kv_k}一起以該窗口S的中心O_S為中心點按照[0°-180°]的范圍每隔一定的角度θ旋轉，每次旋轉后將該窗口S內的超聲圖像在平行于所述投影方向上的像素灰度值進行累加得到一個灰度投影矩陣GPM，直到旋轉全部完成后根據矩陣極大值所在的行和列得出直線方程的參數(shù)；所述矩陣極大值所在的行對應著直線的斜率，根據所述矩陣極大值所在的行能夠計算得到直線的斜率，所述矩陣極大值所在的列對應著直線距所述窗口S中心O_S的距離，根據所述矩陣極大值所在的列能夠計算得到直線距所述窗口S中心O_S的距離；

所述窗口S的寬度為2b+1,高度為2d+1，b和d的取值為在保證該窗口S在旋轉過程中不超出所述感興趣區(qū)域情況下的任意整數(shù)，單位為像素；

(3)根據所述步驟(2)得到的所述直線方程參數(shù)，在該直線附近重新選取一個矩形形狀的窗口S0，記該窗口S0的中心為O_S0，將該窗口S0以O_S0為中心點沿著所述直線的方向角度按照預先設置的某一范圍每隔一定的角度旋轉，相應得到一個新的灰度投影矩陣NPGM，根據該NPGM矩陣極大值所在的行和列，再次計算出直線方程，得到再次直線方程參數(shù)；

(4)根據所述步驟(3)得到的所述再次直線方程參數(shù)，得出超聲圖像中穿刺活檢針的位置，該穿刺活檢針即位于與所述再次直線方程參數(shù)相對應的直線上；

該步驟(4)具體包括：

記與所述再次直線方程參數(shù)相對應的直線為目標直線，將所述感興趣區(qū)域內被該目標直線經過的各個點的灰度值由其八鄰域均值代替，并將所述各個點的灰度值它們的均值作為閾值T，然后對所述各個點進行判定，記該點的八鄰域灰度均值為g₀，則：

若|g₀-T|小于預先設置的θ”，則該點被所述穿刺活檢針經過；

若|g₀-T|不小于θ”，并且該點距離被所述穿刺活檢針經過的其他點的最短距離不超過預先設定的長度值，則該點依然被所述穿刺活檢針經過；

若|g₀-T|不小于θ”，并且該點距離被所述穿刺活檢針經過的其他點的最短距離超過所述預先設定的長度值，則該點沒有被所述穿刺活檢針經過；

由此判斷所述超聲圖像中穿刺活檢針的針尖位置。