[發(fā)明專利]局部最大值點(diǎn)閾值膨脹的MPI圖像分割方法、系統(tǒng)及設(shè)備

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210460043.2
• 申請日: 2022-04-24
• 公開（公告）號: CN114821057A
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜洋;田捷;王宇;安羽;尹琳;梁倩
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院自動化研究所
• 主分類號: G06V10/26
• 分類號: G06V10/26;G06V10/762;G06K9/62
• 代理公司: 北京市恒有知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11576
• 代理人: 郭文浩;尹文會

1.一種基于局部最大值點(diǎn)閾值膨脹的MPI圖像分割方法，其特征在于，該MPI圖像分割方法包括：

基于閾值分割方法，區(qū)分前景圖像信號和背景信號，獲得待分割MPI圖像的前景MPI圖像信號；

通過K-means聚類方法對所述前景MPI圖像信號聚類，獲得不同類別的聚類中心；

選擇各聚類中心設(shè)定區(qū)域的鄰域像素，并獲取各聚類的局部最大信號強(qiáng)度點(diǎn)所在位置；

分別基于各聚類的局部最大信號強(qiáng)度點(diǎn)所在位置，結(jié)合各位置對應(yīng)的信號強(qiáng)度，進(jìn)行閾值膨脹操作，獲得各聚類的膨脹區(qū)域；

合并各聚類的膨脹區(qū)域，獲得待分割MPI圖像的分割結(jié)果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于局部最大值點(diǎn)閾值膨脹的MPI圖像分割方法，其特征在于，所述閾值分割，其方法為：

其中，0和1代表閾值分割的結(jié)果，0代表背景信號，1代表前景MPI圖像信號，x_i，j代表待分割MPI圖像的第i行第j列像素的MPI信號強(qiáng)度，θ₁為預(yù)設(shè)的閾值，θ₂為預(yù)設(shè)的百分比閾值，max(X)代表待分割MPI圖像的信號強(qiáng)度最大值。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于局部最大值點(diǎn)閾值膨脹的MPI圖像分割方法，其特征在于，所述K-means聚類，其方法為：

其中，x_i代表第i個前景MPI圖像信號的橫縱坐標(biāo)，u_k代表第k個類別聚類的類內(nèi)平均橫縱坐標(biāo)值，C_k代表第k個類別聚類的MPI信號點(diǎn)集合，為聚類的類別數(shù)量，n為前景MPI圖像信號中的像素個數(shù)，r_i，k用于表示第i個前景MPI圖像信號是否屬于第k個類別聚類，若屬于，r_i，k＝1，否則r_i，k＝0。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于局部最大值點(diǎn)閾值膨脹的MPI圖像分割方法，其特征在于，選擇各聚類中心設(shè)定范圍的鄰域像素，并獲取各聚類的局部最大信號強(qiáng)度點(diǎn)所在位置，其方法為：

分別獲取各聚類中心的二維空間位置；

使用設(shè)定大小的矩形框以聚類中心為中心點(diǎn)，框選各聚類中心鄰域的MPI信號點(diǎn)，作為局部最大信號強(qiáng)度點(diǎn)計(jì)算的設(shè)定區(qū)域；

分別獲取各設(shè)定區(qū)域中前景MPI圖像信號的最大值點(diǎn)，并以最大值點(diǎn)的二維空間位置作為各聚類的局部最大信號強(qiáng)度點(diǎn)所在位置。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于局部最大值點(diǎn)閾值膨脹的MPI圖像分割方法，其特征在于，分別基于各聚類的局部最大信號強(qiáng)度點(diǎn)所在位置，結(jié)合各位置對應(yīng)的信號強(qiáng)度，進(jìn)行閾值膨脹操作，獲得各聚類的膨脹區(qū)域，其方法為：

生成K個與原始待分割MPI圖像相同尺寸的全0圖像；其中，K為聚類的類別數(shù)量；

分別將各全0圖像中，對應(yīng)的局部最大信號強(qiáng)度點(diǎn)所在位置的元素賦值為局部最大信號強(qiáng)度點(diǎn)的MPI信號強(qiáng)度值；

分別進(jìn)行每一個局部最大信號強(qiáng)度點(diǎn)的閾值膨脹操作，獲得各聚類的膨脹區(qū)域。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于局部最大值點(diǎn)閾值膨脹的MPI圖像分割方法，其特征在于，所述閾值膨脹操作，其方法為：

其中，x_i，j代表第i行第j列節(jié)點(diǎn)8鄰域的節(jié)點(diǎn)在原始待分割MPI圖像相同位置的信號強(qiáng)度，θ為預(yù)設(shè)的百分比閾值，x_{local_max}代表當(dāng)前局部最大信號強(qiáng)度點(diǎn)的MPI信號強(qiáng)度值。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于局部最大值點(diǎn)閾值膨脹的MPI圖像分割方法，其特征在于，所述待分割MPI圖像的分割結(jié)果，其表示為：

P＝P₁∪P₂∪…P_i…∪P_K

其中，P_i代表第i個聚類的局部最大信號強(qiáng)度點(diǎn)進(jìn)行閾值膨脹操作獲得的膨脹區(qū)域，∪代表膨脹區(qū)域合并操作，K為聚類的類別數(shù)量，P為待分割MPI圖像的分割結(jié)果。