[發明專利]一種從超聲圖像中自動測量胎兒雙頂徑長度的圖像處理方法及處理系統

有效

• 申請號: 201711435550.6
• 申請日: 2017-12-26
• 公開（公告）號: CN108186051B
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發明（設計）人: 鄭末晶;丁紅;張新玲;張永;陳良旭;劉建平;鄭樂;王博源
• 申請（專利權）人: 珠海艾博羅生物技術股份有限公司
• 主分類號: A61B8/08
• 分類號: A61B8/08;A61B8/00
• 代理公司: 北京康思博達知識產權代理事務所(普通合伙) 11426
• 代理人: 劉冬梅;路永斌

本發明公開了一種從超聲圖像中自動測量胎兒雙頂徑(BPD)長度的圖像處理方法及處理系統，實現過程為：輸入待處理的超聲圖像，獲取超聲圖像常規拍攝參數，圖像邊緣增強使顱骨邊緣及腦中線邊緣清晰化，以及胎兒顱骨邊緣擬合，得到雙頂徑的長度。本發明實現了胎兒雙頂徑的自動化處理，相較于主觀測量，其精確性和穩定性有了明顯的提高。

技術領域

本發明涉及醫療超聲診斷技術領域，涉及產科超聲圖像的自動化分析和測量技術，尤其涉及一種從超聲圖像中自動測量胎兒雙頂徑長度的圖像處理方法及處理系統。

背景技術

超聲診斷是目前最重要的醫學影像診斷方式之一，具有實時、無損、非侵入等特點，在產科診斷中有廣泛的應用。隨著圖像處理和模式識別技術的發展，將超聲圖像的處理與識別技術應用于臨床診斷成為當前研究的熱點。

中孕期常規胎兒超聲檢查的主要目的是為醫務人員提供準確的診斷信息，盡可能給母親和胎兒帶來最佳的產前處理和最好的妊娠結局。通過檢查可以確定孕周以及進行胎兒大小的測量，以便在后期的妊娠中及時發現生長異常。通過測量胎兒雙頂徑(biparietaldiameter，BPD)、頭圍(Head circumference，HC)、腹圍(Abdominal circumference，AC)或腹徑(Abdominal diameter，AD)，以及股骨骨干長度(Femoral diaphysis length， FDL)可以估計孕齡及胎兒大小。

由于超聲圖像信噪比低，目前的檢測和測量以肉眼觀察、手動定位為主。人工測量主要依靠超聲醫師的經驗進行判斷，主觀性較強。隨著計算機技術的發展，醫學圖像的處理技術逐漸得到了廣泛的應用，如何通過上述技術實現胎兒雙頂徑的自動檢測，提高檢測準確性，是需要解決的技術問題。

發明內容

為了克服上述問題，本發明人進行了銳意研究，提出一種從超聲圖像中自動測量胎兒雙頂徑長度的圖像處理方法及處理系統。通過HOG及Adaboost算法建立識別分類器對輸入圖像進行胎兒頭部區域檢測，篩選得到滿足要求的頭部丘腦水平橫切面圖像，降低后續圖像處理無效率；通過對圖像區域進行增強和去噪，可以獲得顱骨和腦中線清晰的圖像，提高顱骨橢圓擬合準確性；采用最小二乘法對顱骨邊緣進行橢圓擬合，結合修正公式，生成BPD；通過科學嚴謹模型建立、圖像處理，以及有效的圖像評估方法，得到的BPD的準確度極高，從而完成本發明。

本發明的目的在于提供以下技術方案：

(1)一種從超聲圖像中自動測量胎兒雙頂徑長度的圖像處理方法，該方法包括以下步驟：

步驟1)，輸入待處理的超聲圖像；

步驟2)，獲取超聲圖像常規拍攝參數；

步驟3)，圖像邊緣增強：對圖像區域進行增強和去噪，使圖像邊緣即顱骨邊緣及腦中線邊緣清晰化；

步驟4)，生成雙頂徑值：對胎兒顱骨外緣進行擬合，求出擬合曲線，得到雙頂徑長度值。

(2)一種用于實施上述從超聲圖像中自動測量胎兒雙頂徑長度的圖像處理方法的系統，該系統包括：

模型訓練模塊，建立訓練模型，用于對輸入圖像進行胎兒頭部區域檢測；

圖像處理模塊，提取輸入圖像的常規拍攝參數，實施圖像邊緣增強處理；

數據生成模塊，利用橢圓模型對顱骨外緣進行擬合，求出胎兒顱骨邊緣擬合曲線，結合圖像像素距離與實際距離的轉換關系，得到雙頂徑長度。

根據本發明提供的一種從超聲圖像中自動測量胎兒雙頂徑長度的圖像處理方法及處理系統，具有以下有益效果：

(1)本發明中，獲取刻度尺信息時通過對刻度尺區域圖像進行二值化操作降低了圖像信息獲取難度；而對該區域的圖像進行投影，將刻度點轉化為具有最大值的曲線，可方便準確地獲得刻度尺上刻度。