[發明專利]一種腦結核MRI圖像病灶智能標記定位裝置

有效

• 申請號: 201910987212.6
• 申請日: 2019-10-17
• 公開（公告）號: CN110782434B
• 公開（公告）日: 2023-09-01
• 發明（設計）人: 孫敬來;毛佳勇;王慧泉;于旭耀;郭凌飛;高飛;余輝
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/11;G06T7/136;G06T7/13;G06T7/38;G06T7/62;G06T7/64;G06T7/68;G06V10/764;G06V10/774
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 程毓英

本發明涉及一種腦結核MRI圖像病灶智能標記定位裝置，包括預處理模塊、空間標準化處理模塊、顱內腦外組織分割模塊、對稱性分析處理模塊、閾值化處理模塊、顯著性特征提取模塊、支持向量機訓練模塊、病灶標記定位模塊；其中，顯著性特征提取模塊，用于逐個統計每個輪廓的不同特征包括周長、面積、凸包長、邊矩率、等效直徑、離心率、方向夾角這七個顯著性特征，將它們作為判定指標輸入到支持向量機中進行訓練；支持向量機訓練模塊，用于對腦結核MRI圖像的病灶輪廓區域特征進行分類，從而對圖像中的腦結核病灶像素進行標記定位生成遮罩；病灶標記定位模塊，用于將標記輪廓遮罩與原圖像進行點乘運算從而標記定位得到腦結核病灶。

技術領域

本發明涉及圖像處理領域，具體來說是一種對腦結核MRI圖像病灶進行智能標記定位的裝置。

背景技術

腦結核是由結核桿菌血行播散至腦膜及腦組織所引起的特異性炎癥，常常繼發于肺部、骨或泌尿系統等的結合感染，一般多發生在腦膜上，會累及血管和腦實質，具有嚴重并發癥和高死亡率，患者多有頭痛、惡心、肢體無力等表現，若不及早發現治療，易引發后遺癥，造成殘疾。

目前，根據臨床影像學特點將腦結核按照結核發病部位可以分成腦膜結核、腦實質結核和混合型顱內結核，它們在MRI診斷上的影像表現會因MRI圖像類型、掃描時期等因素引起差異性，需花費大量時間去研究不同圖像類型上的影像表現才能對腦結核類型加以定論，降低了診斷效率。

另外，結核瘤和結核結節在顱內表現多樣，與其他腫瘤性病變鑒別存在困難，并且顱內結核多發生于我國西部及經濟欠發達地區，放射科受人員及MRI設備條件限制，存在圖像分辨力差等缺點，對圖像識別存在困難。因此急需一種腦結核病灶智能標記定位裝置對腦結核進行智能快速標記定位，提高腦結核病灶的檢測速度。

發明內容

本發明提出了一種腦結核病灶智能標記定位裝置，能夠快速分割出具體的病灶。本發明通過如下技術方案進行實施：

一種腦結核MRI圖像病灶智能標記定位裝置，包括預處理模塊、空間標準化處理模塊、顱內腦外組織分割模塊、對稱性分析處理模塊、閾值化處理模塊、顯著性特征提取模塊、支持向量機訓練模塊、病灶標記定位模塊，其中，

預處理模塊，用于對MRI圖像進行高斯濾波去噪、去除背景偽影、圖像歸一化操作，將MRI圖像的不同序列間的圖像進行雙線性插值從而保持圖像尺寸的一致；

空間標準化處理模塊，用于對預處理后的MRI圖像進行空間標準化，選取MontrealNeurological?Institute(MNI)空間的T1序列模板作為參考標準，將MRI軸位T1增強序列圖像進行相應的空間變換，所得的圖像變換參數再應用于其余的MRI腦結核序列圖像從而實現空間標準化，在對圖像分區配準時采用三次B樣條插值進行嵌入；

顱內腦外組織分割模塊，用于將空間標準化后的MRI腦圖像進行顱內腦外組織的分割去除，使用基于FSL_BET算法對頭骨和腦外軟組織進行分割剔除，便于后續圖像的差分運算；

對稱性分析模塊，將經過顱內腦外組織分割后的MRI腦結核圖像依據腦部圖像對稱結構信息尋找腦部中心坐標和基于左右半腦的對稱軸并進行相互差分運算；

閾值化處理模塊，用于對兩幅子差分圖像分別進行大津二值化處理，再用二維零均值離散高斯核進行開運算去除細小輪廓；

顯著性特征提取模塊，用于逐個統計每個輪廓的不同特征包括周長、面積、凸包長、邊矩率、等效直徑、離心率、方向夾角這七個顯著性特征，將它們作為判定指標輸入到支持向量機中進行訓練；

支持向量機訓練模塊，用于對腦結核MRI圖像的病灶輪廓區域特征進行分類，用先驗腦結核樣本訓練支持向量機分類器進而完成參數識別，將已經訓練好的分類器模型應用到待測試的腦結核MRI圖像集中，從而對圖像中的腦結核病灶像素進行標記定位生成遮罩；