[發明專利]基于超聲圖像的內中膜分割方法、裝置、設備及存儲介質

有效

• 申請號: 201810331462.X
• 申請日: 2018-04-13
• 公開（公告）號: CN108830859B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: 趙屾;張賀曄;謝耀欽
• 申請（專利權）人: 中國科學院深圳先進技術研究院
• 主分類號: G06T7/11
• 分類號: G06T7/11;G06T7/136;G06T7/215;G06T7/277
• 代理公司: 深圳智趣知識產權代理事務所(普通合伙) 44486
• 代理人: 王策

1.一種基于超聲圖像的內中膜分割方法，其特征在于，所述方法包括下述步驟：

當接收到超聲圖像內中膜的分割請求時，獲取所述分割請求對應的待分割超聲序列圖像和所述待分割超聲序列圖像中的第一幀圖像分割值；

根據所述待分割超聲序列圖像中的各幀圖像的時間先后順序，在所述第一幀圖像分割值的基礎上，依次根據所述各幀圖像中相鄰兩幀圖像中的前一幀圖像的分割值計算后一幀圖像的分割初始值，并根據所述后一幀圖像的所述分割初始值使用預設的濾波器計算所述后一幀圖像的所述分割值，所述預設的濾波器為具有最小化狀態空間的系統噪聲和測量噪聲協方差矩陣的濾波器，直至得到所述待分割超聲序列圖像中的所有所述各幀圖像的所述分割值；

根據所有所述各幀圖像的所述分割值對所述待分割超聲序列圖像進行內中膜分割。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，根據所述后一幀圖像的所述分割初始值使用預設的濾波器計算所述后一幀圖像的所述分割值的步驟，包括：

獲取所述后一幀圖像的灰度值，并根據所述灰度值使用預設的自適應蛇算法計算所述后一幀圖像的預測分割值；

使用預設的狀態濾波器對所述后一幀圖像的所述分割初始值和所述預測分割值進行加權平均，得到所述后一幀圖像的所述分割值。

3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，根據所述灰度值使用預設的自適應蛇算法計算所述后一幀圖像的預測分割值的步驟，包括：

根據所述灰度值，計算所述后一幀圖像中所有點的圖像能量場；

根據所述灰度值和所述圖像能量場，使用梯度下降法對所述所有點的能量進行迭代計算，使得所述所有點的總能量最小化，其中，所述u_i是所述后一幀圖像輪廓上的第i個點的坐標，所述坐標為x或y坐標，所述G_ext是圖像能量場，所述α_i和β_i為權重；

根據所述所有點在總能量最小化時的坐標，計算所述后一幀圖像的預測分割值。

4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，計算所述后一幀圖像中所有點的圖像能量場的步驟，包括：

計算所述后一幀圖像中所有點的待修正圖像能量場；

獲取所述后一幀圖像中預設點的預設鄰域的預設參數，并對所述后一幀圖像與第一幀圖像的所述預設參數進行比較，得到預設參數比較結果；

根據所述預設參數比較結果對所述后一幀圖像中預設點的待修正圖像能量場進行修正。

5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述預設鄰域包括內膜上方的鄰域、內膜下方的鄰域、中膜上方的鄰域和中膜下方的鄰域，所述預設參數包括所述預設鄰域內的灰度均值和坐標離散導數的絕對值均值。

6.一種基于超聲圖像的內中膜分割裝置，其特征在于，所述裝置包括：

數據獲取單元，用于當接收到超聲圖像內中膜的分割請求時，獲取所述分割請求對應的待分割超聲序列圖像和所述待分割超聲序列圖像中的第一幀圖像分割值；

分割值計算單元，用于根據所述待分割超聲序列圖像中的各幀圖像的時間先后順序，在所述第一幀圖像分割值的基礎上，依次根據所述各幀圖像中相鄰兩幀圖像中的前一幀圖像的分割值計算后一幀圖像的分割初始值，并根據所述后一幀圖像的所述分割初始值使用預設的濾波器計算所述后一幀圖像的所述分割值，所述預設的濾波器為具有最小化狀態空間的系統噪聲和測量噪聲協方差矩陣的濾波器，直至得到所述待分割超聲序列圖像中的所有所述各幀圖像的所述分割值；以及

分割執行單元，用于根據所有所述各幀圖像的所述分割值對所述待分割超聲序列圖像進行內中膜分割。

7.如權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述分割值計算單元包括：

預測值計算單元，用于獲取所述后一幀圖像的灰度值，并根據所述灰度值使用預設的自適應蛇算法計算所述后一幀圖像的預測分割值；以及

預測值修正單元，用于使用預設的狀態濾波器對所述后一幀圖像的所述分割初始值和所述預測分割值進行加權平均，得到所述后一幀圖像的所述分割值。