[發明專利]一種識別束光器邊框方法、裝置、計算機設備及存儲介質

在審

• 申請號: 202111535051.0
• 申請日: 2021-12-15
• 公開（公告）號: CN114266799A
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發明（設計）人: 吳天琦;郭朋;王永貞;李勇;鄭杰
• 申請（專利權）人: 深圳藍韻醫學影像有限公司
• 主分類號: G06T7/13
• 分類號: G06T7/13;G06T7/11
• 代理公司: 深圳市智勝聯合知識產權代理有限公司 44368
• 代理人: 齊文劍

本申請提供了一種識別束光器邊框方法、裝置、計算機設備及存儲介質，包括：將待處理圖像進行自適應對數變換處理，得到目標圖像；確定目標圖像沿預設方向的梯度幅值，并依據梯度幅值確定束光器邊框的候選邊界；確定目標圖像的均值、方差和海森值，并依據目標圖像的均值和方差確定目標鄰域寬度內每個像素的均值和方差；確定目標圖像的像素強度，并依據海森值和強度生成目標圖像內每個像素的強度加權海森值；依據強度加權海森值生成候選邊界的目標權值函數的最大值，并依據最大值確定束光器邊框的目標邊界。通過將自適應對數變換應用到前期的圖像預處理，并將海森矩陣與強度及方差結合來判定束光器的邊緣特性，進一步增加束光器邊界判定的準確性。

技術領域

本申請涉及圖像處理技術領域，特別是一種識別束光器邊框方法、裝置、計算機設備及存儲介質。

背景技術

現如今隨著醫療影像技術的發展和普及，數字X射線攝影技術(DigitalRadiography，DR)得到了越來越廣泛的應用，在DR技術的使用中為了最大限度地減少高能射線對患者的輻射，放射科的醫師一般會使用束光器限制高能射線的輻照區域，只對感興趣的人體組織和部位區域進行射線輻照。因而，在拍攝人體組織的部位輻照區域的同時也會將束光器的陰影區域一并拍攝下來。在醫師的診斷過程中，束光器的陰影區域是沒有相關診斷意義的，且在實際的圖像處理過程中，束光器的陰影區也不是醫師感興趣的區域，反而由于束光器陰影區的存在會增加后期圖像處理的耗時和處理效率，極大可能會影響圖像處理的輸出質量。因而對束光器的陰影區域進行有效地識別裁剪對后續的圖像處理以及實際的臨床應用有著重要的作用。

然而為了靈活有效地控制射線輻照區域，束光器的四個邊一般都設計為可以靈活移動的，因而在實際攝影拍照中束光器的陰影邊可能是四個，三個，兩個，一個，甚至沒有，這對束光器陰影有效地甄別和準確的檢測裁剪是具有一定的挑戰的，其很容易會受到組織陰影區域的干擾從而造成過裁剪(將重要組織區域當成束光器陰影一并裁剪掉)或欠裁剪(未能識別出束光器邊緣陰影，只裁剪一部分陰影或者未裁剪陰影)，且束光器使用時間久后其厚度會變薄造成漏光以及有些組織區域和束光器重疊在一起造成對比度降低等等情形都會增加束光器陰影區域的檢測識別難度，造成過裁剪或者欠裁剪。目前現有技術都難以對這些情形進行有效地識別裁剪。

專利號為CN107977974A公開了一種檢測DR圖像中束光器區域的方法，該方法在對束光器進行識別裁剪時需要判斷束光器定位信息的輸入，其需要硬件反饋信息的加持來做進一步判斷，增加檢測方法的復雜度。其邊界檢測方法對濾波后的圖像進行多尺度變換獲得多層圖像，后續采用霍夫變換或者雷登變換對邊緣數據信息篩選直線或曲線，這種方法往往會受到圖像的對比度以及人體組織結構的影響，尤其是束光器陰影和人體組織區域結構類似以及束光器陰影和人體組織結構重疊導致邊緣對比度很低的情況難以有效檢測到束光器的邊緣直線。

專利號為CN102693535A公開了一種束光器邊界檢測方法和系統，其采用了基于方向梯度幅值K-聚類算法進行自適應聚類，根據DR設備束光器特點對圖像像素進行篩選，減少計算時間，通過聚類中的梯度幅值超過設定的閾值，來判斷該聚類中各個像素點所在位置位束光器位置，這種方法同樣在束光器陰影與輻照區域呈現低對比度的時候難以有效探測束光器的邊緣直線。

上述方法對于常規較為理想的束光器陰影區域檢測是可行的，然而實際臨床診斷的過程中醫師會面臨各種各樣的復雜情形，當束光器陰影和人體組織結構重疊導致邊緣對比度很低，束光器使用時間久后其厚度會變薄造成漏光以及一些人體組織結構會衍射到束光器的陰影中等復雜的情形，傳統的方法在面臨這些情形識別準確性有限，極易造成過裁剪或欠裁剪。

發明內容

鑒于所述問題，提出了本申請以便提供克服所述問題或者至少部分地解決所述問題的一種適應識別束光器矩形邊框的方法、裝置、計算機設備及存儲介質，包括：

一種識別束光器邊框方法，應用于束光器陰影區域的裁剪，包括步驟：