[發明專利]基于形狀直方圖的超聲乳腺腫瘤形態量化特征提取方法

有效

• 申請號: 201910138613.4
• 申請日: 2019-02-25
• 公開（公告）號: CN109903278B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 童瑩;任麗;劉洋洋;曹雪虹
• 申請（專利權）人: 南京工程學院
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/11
• 代理公司: 南京創略知識產權代理事務所(普通合伙) 32358
• 代理人: 閆方圓

1.基于形狀直方圖的超聲乳腺腫瘤形態量化特征提取方法，其特征在于：包括以下步驟，

步驟(A)，超聲乳腺腫瘤原圖中分割出乳腺腫瘤區域圖；

步驟(B)，獲取該乳腺腫瘤區域圖的乳腺腫瘤邊緣圖；

步驟(C)，通過橢圓或者圓擬合得到該乳腺腫瘤邊緣圖內腫瘤目標形狀的橢圓曲線，并得到該超聲乳腺腫瘤的形狀直方圖；

步驟(D)，根據得到的超聲乳腺腫瘤的形狀直方圖，描述出該乳腺腫瘤形態的三個量化特征：最大曲率和、最大曲率峰值和、最大曲率標準差和；

其中，步驟(C)，通過橢圓擬合得到該乳腺腫瘤邊緣圖內腫瘤目標形狀的橢圓曲線，并得到該超聲乳腺腫瘤的形狀直方圖，包括以下步驟，

(C1)，根據乳腺腫瘤邊緣圖的腫瘤邊緣輪廓的像素點坐標，得到擬合的腫瘤目標形狀的橢圓曲線；

(C2)，以該橢圓曲線的質心為中心點作一系列射線，該一系列射線以橢圓長軸為起始點，沿逆時針方向圍繞橢圓質心旋轉，相鄰的射線之間的間隔角度θ的取值范圍為5°≤θ≤6°；

(C3)，該一系列射線與橢圓曲線、乳腺腫瘤邊緣分別有交點，計算出每條射線與橢圓曲線的交點、每條射線與乳腺腫瘤邊緣的交點之間的差值，得到該超聲乳腺腫瘤的形狀直方圖；

其中，步驟(D)，根據得到的超聲乳腺腫瘤的形狀直方圖，描述出該乳腺腫瘤形態的最大曲率和量化特征，過程如下，

(D11)，將該形狀直方圖中所有數值相連接，得到形狀直方圖的曲線；

(D12)，計算該形狀直方圖中每個區間的所有數值點的曲率，如公式(1)所示，

其中，h′_i(j)為形狀直方圖中第i個區間第j個數值點在曲線上的一階導數，h″_i(j)為形狀直方圖中第i個區間第j個數值點在曲線上的二階導數，C_ij則為形狀直方圖中第i個區間第j個數值點的曲率；

(D13)，基于該形狀直方圖中每個區間的所有數值點的曲率，取出每個區間的最大曲率其中i＝1,2,...,N，N為形狀直方圖的區間個數，并將每個區間的最大曲率相加，得到形狀直方圖的最大曲率和SMC，如公式(2)所示，

2.根據權利要求1所述的基于形狀直方圖的超聲乳腺腫瘤形態量化特征提取方法，其特征在于：步驟(D)，根據得到的超聲乳腺腫瘤的形狀直方圖，描述出該乳腺腫瘤形態的最大曲率峰值和量化特征，過程如下，

(D21)，根據每個區間的最大曲率如公式(3)所示，得到形狀直方圖的最大曲率峰值和SMCP，

其中，為每個區間的最大曲率，為每個區間的最大峰值。

3.根據權利要求1所述的基于形狀直方圖的超聲乳腺腫瘤形態量化特征提取方法，其特征在于：步驟(D)，根據得到的超聲乳腺腫瘤的形狀直方圖，描述出該乳腺腫瘤形態的最大曲率標準差和量化特征，過程如下，

(D31)，根據公式(4)，計算形狀直方圖中每個區間的峰值標準差，

其中，為形狀直方圖中第i個區間的平均峰值，得到PSD(i)則為第i個區間的峰值標準差；

(D32)，通過峰值標準差對曲率進行加權，得到最大曲率標準差和SMCSD，如公式(5)所示，

其中，為每個區間的最大曲率。

4.根據權利要求1所述的基于形狀直方圖的超聲乳腺腫瘤形態量化特征提取方法，其特征在于：還包括步驟(E)，根據步驟(D)得到的該乳腺腫瘤形態的三個量化特征，對該超聲乳腺腫瘤的良惡性進行判別。

5.根據權利要求4所述的基于形狀直方圖的超聲乳腺腫瘤形態量化特征提取方法，其特征在于：步驟(E)，采用SVM分類器對步驟(D)得到的該乳腺腫瘤形態的三個量化特征進行該超聲乳腺腫瘤的良惡性判別。