[發明專利]一種腦部腫瘤頭皮定位圖像處理方法及系統

在審

• 申請號: 202010108867.4
• 申請日: 2020-02-21
• 公開（公告）號: CN111340767A
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: 吳敏;劉浩;徐建國
• 申請（專利權）人: 四川大學華西醫院
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/11;G06T5/40;G06T5/00;G06N3/08;G06N3/04;G06K9/62
• 代理公司: 北京國坤專利代理事務所(普通合伙) 11491
• 代理人: 趙紅霞

1.一種腦部腫瘤頭皮定位圖像處理方法，其特征在于，所述腦部腫瘤頭皮定位圖像處理方法包括以下步驟：

步驟一，通過腦部影像采集模塊利用醫療影像設備采集腦部腫瘤影像數據；

步驟二，根據采集到的腦部腫瘤影像數據，主控模塊通過影像增強模塊利用影像增強程序對采集的影像進行增強處理；通過影像分割模塊利用分割程序對采集的腦腫瘤圖像進行分割；通過分類模塊利用分類程序對采集的腦腫瘤圖像進行分類；

步驟三，根據圖像分析的結果，通過腫瘤標注模塊利用標注程序對采集的腦腫瘤圖像進行標注；通過頭皮定位模塊利用醫療定位機構對腦部腫瘤位置進行定位；

步驟四，通過顯示模塊利用顯示器顯示采集的腦部腫瘤影像、標注信息；

所述步驟三中，頭皮定位模塊通過醫療定位機構對腦部腫瘤位置進行定位的方法，包括：

步驟A，利用大腦掃描器對大腦中的腫瘤進行掃描，確定腫瘤對應頭皮相對應的位置；

步驟B，利用CT掃描器對人體頭部進掃描，確定人體頭部結構和腫瘤的狀態；

步驟C，將人體頭部結構和腫瘤的狀態數據信息傳遞到主控模塊，利用大數據構建相應的腫瘤相應的二維或者三維位置形狀圖像；

步驟D，根據構建的二維或者三維位置形狀圖像，利用易于掃描器易于識別的標記物，在人體腦部頭皮上進行標注。

2.如權利要求1所述的腦部腫瘤頭皮定位圖像處理方法，其特征在于，所述步驟二中，影像增強模塊對采集的腦部影像增強的方法包括：

a、將采集采集的腦部影像，對圖像進行預處理；

b、預處理完成后，利用圖像增強算法對圖像進行增強；

c、輸出增強完成的腦部影像數據。

3.如權利要求2所述的腦部腫瘤頭皮定位圖像處理方法，其特征在于，所述a中對獲取腦部影像進行預處理的過程為：

根據采集采集的腦部影像建立相應的標準圓形鄰域，將標準圓形鄰域中心與腦部影像中的鄰域像素位置重合；

讀取鄰域中各個像素對應的灰度值，根據相應的灰度值，進行排序；

根據排序完成的灰度值，確定中間灰度值；

將中間灰度值作為圓形鄰域對應腦部影像中的鄰域像素位置的灰度值。

4.如權利要求2所述的腦部腫瘤頭皮定位圖像處理方法，其特征在于，所述b中對預處理完成的腦部圖像增強算法為：

根據預處理完成的腦部圖像數據信息，并且計算出腦部圖像信息的灰度值；

根據灰度值數據，繪制出相應的直方圖，同時對預處理完成的腦部影像數據的灰度累積分布函數，求出灰度變換表；

根據得出的灰度變換表，調整各個鄰域中的各像素的灰度，得到增強的腦部影像數據。

5.如權利要求1所述的腦部腫瘤頭皮定位圖像處理方法，其特征在于，所述步驟二中，影像分割模塊分割方法如下：

(1)通過醫療影像設備獲取磁共振腦腫瘤圖像；即從磁共振公開數據集中獲取腦腫瘤的訓練數據及其對應標注數據；

(2)對步驟(1)獲取的數據進行預處理，包括數據清洗和構建訓練、測試數據集；

(3)建立數據分析模型；

(4)評估模型，得到腦腫瘤分割結果。

6.如權利要求5所述的腦部腫瘤頭皮定位圖像處理方法，其特征在于，所述步驟(2)具體包括以下步驟：

步驟2.1、數據清洗；

步驟2.1.1、對原始磁共振多模態數據和對應的標注數據進行隨機的數據塊采樣；通過隨機選取數據塊中心坐標的方式，獲得隨機數據塊，數據塊中心即為所選取中心；

步驟2.1.2、獲取與步驟2.1.1中所獲取的數據塊相對應的分辨率相對較低的數據塊，本步驟中采用的數據塊中心坐標與步驟2.1.1相同，數據塊獲取方式與步驟2.1.1也相同；

步驟2.2、構建訓練、測試數據集；

步驟2.2.1、數據集構建；通過步驟2.1獲取隨機采樣的注意力通道數據塊、上下文通道數據塊以及相應標注，對標注中的不同層次用不同標簽區分；

步驟2.2.2、多模態數據整合；將經過相同處理的不同模態數據整合為一個數據；

步驟2.2.2、訓練驗證集劃分；將有標注的數據集分為兩個部分，即訓練集和驗證集。