[發(fā)明專利]一種雙能減影參數(shù)的計(jì)算方法、裝置、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111594066.4
• 申請(qǐng)日: 2021-12-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114463259A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王永貞;程霞;郭朋;李勇;韓海磊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳藍(lán)影醫(yī)學(xué)科技股份有限公司
• 主分類號(hào): G06T7/00
• 分類號(hào): G06T7/00;G06T7/33;G06T5/00;G06V10/25
• 代理公司: 深圳市智勝聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44368
• 代理人: 王月

本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N雙能減影參數(shù)的計(jì)算方法，應(yīng)用于計(jì)算雙能X線醫(yī)學(xué)圖像中陰影區(qū)域的軟組織減影參數(shù)和骨骼減影參數(shù)，其中，所述雙能X線醫(yī)學(xué)圖像包括高能圖像和低能圖像，包括步驟：獲取目標(biāo)雙能X線醫(yī)學(xué)圖像進(jìn)行配準(zhǔn)處理；依據(jù)預(yù)設(shè)區(qū)域的梯度幅值圖像最大值的位置確定待測(cè)區(qū)域，依據(jù)高能和低能子圖像塊確定減影圖像，依據(jù)所述減影圖像的標(biāo)準(zhǔn)差和均值生成所述待測(cè)區(qū)域內(nèi)每個(gè)像素對(duì)應(yīng)的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差；依據(jù)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差的最小值確定軟組織減影參數(shù)和骨骼減影參數(shù)。本申請(qǐng)感興趣區(qū)即待測(cè)區(qū)域遠(yuǎn)小于圖像尺寸，算法效率高，以相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差基于骨骼邊緣可見(jiàn)度為判定準(zhǔn)則，效果好，基本可以實(shí)現(xiàn)一次性滿足臨床要求而無(wú)需人工微調(diào)。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種雙能減影參數(shù)的計(jì)算方法、裝置、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)

現(xiàn)如今隨著醫(yī)療影像技術(shù)的發(fā)展和普及，雙能X射線攝影技術(shù)得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，雙能減影(Dual-Energy Subtraction)是根據(jù)人體組織對(duì)高低能X射線的不同衰減特性，以X射線衰減物理模型為基礎(chǔ)，借助數(shù)字圖像處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)人體軟組織和骨骼的影像分離。由于相對(duì)常規(guī)X線攝片，雙能X線攝片耗時(shí)更長(zhǎng)，同時(shí)，減影結(jié)果也常常受各種因素干擾，導(dǎo)致減影精度得不到保障，從而在一定程度上限制了該技術(shù)的臨床普及。在雙能X線攝片中，圖像后處理是高耗時(shí)的主要環(huán)節(jié)，其中減影參數(shù)的搜索是導(dǎo)致處理效率低下的重要原因。

然而，搜索到的近似相關(guān)專利，《Method and Apparatus to AutomaticallyDetermine Tissue Cancellation Parameters in X-Ray Dual Energy Imaging》，申請(qǐng)人：GE Medical Systems Global Technology Company。該專利方案主要思想是在預(yù)設(shè)減影參數(shù)范圍內(nèi)最小化減影圖像梯度，以獲取軟組織減影參數(shù)，然后根據(jù)軟組織和骨骼減影參數(shù)的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系，確定骨骼減影參數(shù)。該方案在梯度計(jì)算中沒(méi)有剔除非組織區(qū)域，導(dǎo)致這些區(qū)域信息干擾并影響計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確性。此外，雖然該方案中已將圖像縮小了數(shù)倍，但由于需要對(duì)每一個(gè)像素點(diǎn)都進(jìn)行最優(yōu)減影參數(shù)統(tǒng)計(jì)，因此效率偏低。《雙能減影參數(shù)的估算方法及計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)》，申請(qǐng)人：深圳市安健科技股份有限公司。該專利方案主要思想是通過(guò)改變減影參數(shù)，最小化軟組織點(diǎn)集方差以確定骨骼減影參數(shù)，同時(shí)最小化軟組織點(diǎn)集與骨組織點(diǎn)集之間灰度差以確定軟組織減影參數(shù)。該方法無(wú)論在計(jì)算方差還是灰度差中，都使用的是絕對(duì)灰度值，然而雙能減影圖像的灰度值存在歸一化問(wèn)題，使用絕對(duì)灰度值有較大誤差風(fēng)險(xiǎn)。另外，基于骨骼點(diǎn)集和軟組織點(diǎn)集間灰度差最小化判定最優(yōu)軟組織減影參數(shù)，從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，效果并不是很理想，數(shù)值計(jì)算結(jié)果與視覺(jué)直觀結(jié)果存在較明顯差異。

目前，雙能減影參數(shù)主要有人工搜索和計(jì)算機(jī)全自動(dòng)搜索兩種搜索方式。一種是人工搜索，即用戶手動(dòng)調(diào)整減影參數(shù)，實(shí)時(shí)閱片，直至獲得最佳減影效果，同時(shí)確定最佳減影參數(shù)，人工搜索方式實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，精度較高，但操作繁瑣，耗時(shí)費(fèi)力，臨床體驗(yàn)不佳。另一種是計(jì)算機(jī)全自動(dòng)搜索，由計(jì)算機(jī)根據(jù)某種準(zhǔn)則完全自動(dòng)進(jìn)行，不斷搜索直到獲得最佳減影參數(shù)，計(jì)算機(jī)全自動(dòng)方式無(wú)需人工介入，省時(shí)省力，更利于臨床應(yīng)用。但是目前常用搜索方法普遍存在精度不足問(wèn)題，數(shù)值計(jì)算結(jié)果與視覺(jué)直觀結(jié)果存在較明顯差異，搜索結(jié)果往往不是很理想，常常需要手動(dòng)微調(diào)才能獲得最終精確結(jié)果。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于所述問(wèn)題，提出了本申請(qǐng)以便提供克服所述問(wèn)題或者至少部分地解決所述問(wèn)題的一種雙能減影參數(shù)的計(jì)算方法、裝置、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)。

為了解決上述問(wèn)題，本申請(qǐng)公開(kāi)了一種雙能減影參數(shù)的計(jì)算方法，應(yīng)用于計(jì)算雙能X線醫(yī)學(xué)圖像中陰影區(qū)域的軟組織減影參數(shù)和骨骼減影參數(shù)，其中，所述雙能X線醫(yī)學(xué)圖像包括高能圖像和低能圖像，包括步驟：

獲取目標(biāo)雙能X線醫(yī)學(xué)圖像，并將目標(biāo)高能圖像和目標(biāo)低能圖像進(jìn)行配準(zhǔn)處理；

依據(jù)配準(zhǔn)處理后的所述目標(biāo)低能圖像中預(yù)設(shè)區(qū)域的梯度幅值圖像最大值的位置確定待測(cè)區(qū)域，并確定出所述目標(biāo)高能圖像中與所述待測(cè)區(qū)域?qū)?yīng)的高能子圖像塊和所述目標(biāo)低能圖像中與所述待測(cè)區(qū)域?qū)?yīng)的低能子圖像塊；