[发明专利]在医学影像中获取发音器官轮廓的方法

说明书

技术领域

本发明涉及信息技术行业图像处理技术领域，具体地涉及一种在医学影像中获取发音器官轮廓的方法。

背景技术

目前人类对发音生理机理尚不明确，其中一个重要原因是语音与器官间的运动关系缺乏有效的观测和分析工具。目前针对口腔发音动态图像研究的常用辅助手段有X光影像、超声图像及核磁共振突图像等。这些医学图像具有分辨率低、成像模糊、噪声严重的特点。尽管国内外研究人员提出了很多从医学图像中自动提取和跟踪人体器官运动轮廓的方法，但是由于人的发音器官种类较多、运动灵活多变、并且在视频成图像中相互遮挡严重，会出现幅度较宽的虚假轮廓等情况。

申请人发现：传统的图像分析技术不适于低质量医学影像中的发音器官轮廓自动获取，从低质量医学图像中自动获取发音器官轮廓目前任然是语音与视觉计算中的一个挑战，特别是针对发音中的一些舌位运动细节。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为解决上述的一个或多个问题，本发明提供了一种在医学影像中获取发音器官轮廓的方法。

(二)技术方案

根据本发明的一个方面，提供了一种在医学影像中获取发音器官轮廓的方法。该方法包括：对于医学图像，利用唇部与背景的自动分割阈值，对医学影像中嘴唇与背景区域进行二值化，得到唇部轮廓；在唇部轮廓包含的面部范围内，提取上牙齿轮廓、下牙齿轮廓、上颌轮廓和下颌轮廓；针对上颌轮廓和下颌轮廓之间图像区域，获取舌位轮廓的可靠边缘点；以及由舌位轮廓的可靠边缘点拟合出舌位边缘轮廓。

(三)有益效果

从上述技术方案可以看出，本发明在医学影像中获取发音器官轮廓的方法具有以下有益效果：

(1)本发明能自动从影像背景中分割出发音人头部、器官区域，整个过程自动完成，无需人工交互；

(2)本发明针对低质量医学影像中舌位成像模糊、噪声和遮挡严重的情况，能很好获取发音过程的舌位轮廓及舌位运动细节；

(3)本发明能自动同时获取包括唇、上下颌、牙齿、舌的运动轮廓，有利于直观观测和分析发音过程中的各发音器官运动特征。

附图说明

图1为本发明实施例在医学影像中获取发音器官轮廓方法的流程图。

图2是发音器官X光图像；

图3是对于图2所示X光图像，由本发明实施例在医学影像中获取发音器官轮廓方法中步骤A和步骤B得到的上唇轮廓、下唇轮廓、上牙齿轮廓、下牙齿轮廓、上颌轮廓、下颌轮廓及舌位初步轮廓的示意图；

图4是本发明实施例在医学影像中获取发音器官轮廓方法中拟合下颌轮廓曲线的示意图；

图5是本发明在医学影像中获取发音器官轮廓方法中拟合舌位轮廓的流程图；

图6是本发明在医学影像中获取发音器官轮廓方法中获取舌位轮廓的可靠边缘点步骤中0度方向的区域最大梯度估计的11×11大小的一个模板示意图；

图7是本发明在医学影像中获取发音器官轮廓方法中基于随机抽取一致性检验(RANSAC)和过控制点B样条曲线拟合的舌部轮廓的示意图；

图8是说话人发“Ban”音的X光图像序列中，利用本发明实施例在医学影像中获取发音器官轮廓方法所提取的上唇、下唇、上牙齿、下牙齿、上颌、下颌及舌位轮廓的效果图；

图9是利用本发明实施例在医学影像中获取发音器官轮廓方法提取超声图像中舌位轮廓的效果图；

图10是本发明实施例在医学影像中获取发音器官轮廓方法提取核磁共振图像中舌部轮廓的效果图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

需要说明的是，在附图或说明书描述中，相似或相同的部分都使用相同的图号。且在附图中，以简化或是方便标示。再者，附图中未绘示或描述的实现方式，为所属技术领域中普通技术人员所知的形式。另外，虽然本文可提供包含特定值的参数的示范，但应了解，参数无需确切等于相应的值，而是可在可接受的误差容限或设计约束内近似于相应的值。