[發(fā)明專利]一種基于廣義S變換和Teager屬性的肺部CT圖像結(jié)節(jié)篩選方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910065176.8
• 申請(qǐng)日: 2019-01-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109829902B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫翎馬;彭真明;蒲恬;蒲紅;趙學(xué)功;郭璐;王卓然;袁國(guó)慧;唐雨瀟;范文瀾;陳江華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G06T7/00
• 分類號(hào): G06T7/00;G06T7/11;G06T7/13;G06T7/136;G06T7/168
• 代理公司: 成都弘毅天承知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51230
• 代理人: 楊保剛

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于廣義S變換和Teager屬性的肺部CT圖像結(jié)節(jié)篩選方法，屬于肺部圖像處理領(lǐng)域；其包括步驟1：對(duì)輸入的肺部CT圖像進(jìn)行水平方向和豎直方向上的廣義S變換，得到水平方向時(shí)頻譜和豎直方向時(shí)頻譜；步驟2：對(duì)所述水平方向時(shí)頻譜和豎直方向時(shí)頻譜進(jìn)行Teager主能量的提取，得到水平方向Teager主能量圖和豎直方向Teager主能量圖；步驟3：將所述水平方向Teager主能量圖和豎直方向Teager主能量圖進(jìn)行閾值分割，得到疑似結(jié)節(jié)；本發(fā)明通過(guò)廣義S變換和計(jì)算Teager主能量屬性，從時(shí)頻分析的角度來(lái)分析結(jié)節(jié)和非結(jié)節(jié)區(qū)域的差異，通過(guò)尋找非零像素克服肺部CT圖像的肺部邊界對(duì)廣義S變換的影響，利用時(shí)頻譜中的Teager主能量屬性的區(qū)別從而篩選出疑似結(jié)節(jié)區(qū)域，提高了篩選準(zhǔn)確度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于肺部圖像處理領(lǐng)域，特別涉及一種基于廣義S變換和Teager屬性的肺部CT圖像結(jié)節(jié)篩選方法。

背景技術(shù)

廣義S變換是一種時(shí)頻分析方法，對(duì)非平穩(wěn)信號(hào)而言，時(shí)頻分析方法可以分析出信號(hào)的頻率成分和定位頻率成分的位置；廣義S變換不僅具有S變換的優(yōu)點(diǎn)，比短時(shí)傅里葉變換有更好的時(shí)頻分辨率，沒(méi)有Wigner-Ville交叉項(xiàng)的干擾，而且相較于S變換有更廣的可調(diào)節(jié)的頻率分辨率。所以，廣義S變換有更好的靈活性和更高的時(shí)頻分辨率。

Teager主能量屬性是基于Teager-Kaiser(TK)能量的改進(jìn)，可以對(duì)信號(hào)的局部能量變換進(jìn)行追蹤和提取，相較于TK能量只能進(jìn)行單頻計(jì)算的缺點(diǎn)，Teager主能量可以多頻段的計(jì)算；Terger主能量比其他的能量算子有更好的能量聚焦性。

在肺部CT圖像處理中，結(jié)節(jié)篩選的方法分為四類：一、基于閾值的方法，利用結(jié)節(jié)和非結(jié)節(jié)區(qū)域的灰度值的差異進(jìn)行篩選；二、基于濾波的方法，利用結(jié)節(jié)和非結(jié)節(jié)區(qū)域的形態(tài)差異進(jìn)行篩選；三、基于匹配的方法，利用結(jié)節(jié)的形態(tài)信息進(jìn)行篩選；四、基于聚類的方法，利用灰度值信息進(jìn)行篩選；雖然四類方法的原理不同，但都是基于結(jié)節(jié)在空間的灰度信息和形態(tài)信息差異來(lái)進(jìn)行篩選，無(wú)法完整地體現(xiàn)結(jié)節(jié)信息，導(dǎo)致假陽(yáng)性結(jié)節(jié)個(gè)數(shù)多，篩選精度不高。因此需要一種篩選方法，從結(jié)節(jié)的頻率信息進(jìn)行篩選，提供一種高精度的結(jié)節(jié)篩選方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于：針對(duì)現(xiàn)有的肺部CT圖像中結(jié)節(jié)篩選的方法中只利用了結(jié)節(jié)在空間灰度信息和形態(tài)信息，并沒(méi)有利用結(jié)節(jié)的頻率信息的問(wèn)題，提供一種基于廣義S變換和Teager屬性的肺部CT圖像結(jié)節(jié)篩選方法，利用廣義S變換獲得的時(shí)頻譜，從時(shí)頻譜中提取Teager主能量信息，為肺部CT圖像結(jié)節(jié)篩選方法提供了新的篩選方法，即時(shí)頻分析方法，從而通過(guò)Teager能量進(jìn)行結(jié)節(jié)篩選。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種基于廣義S變換和Teager屬性的肺部CT圖像結(jié)節(jié)篩選方法，包括以下步驟：

步驟1：對(duì)輸入的肺部CT圖像進(jìn)行水平方向和豎直方向上的廣義S變換，得到水平方向時(shí)頻譜和豎直方向時(shí)頻譜；

步驟2：對(duì)所述水平方向時(shí)頻譜和豎直方向時(shí)頻譜進(jìn)行Teager主能量的提取，得到水平方向Teager主能量圖和豎直方向Teager主能量圖；

步驟3：將所述水平方向Teager主能量圖和豎直方向Teager主能量圖進(jìn)行閾值分割，得到疑似結(jié)節(jié)；

所述步驟1中對(duì)輸入的肺部CT圖像進(jìn)行預(yù)處理，所述預(yù)處理包括確定肺部CT圖像行變量和列變量的取值范圍和去除肺部以外的像素，具體如下包括如下：

步驟a：確定輸入的肺部CT圖像中行變量和列變量的取值范圍即非零像素，并計(jì)算非零像素所在的最小行mir、最大行mar、最小列mic和最大列mac，計(jì)算公式如下：

{(x，y)|I(x，y)＞0}

mir＝min(x)，mar＝max(x)，mic×min(y)，mac＝max(y)