[发明专利]图像处理系统和图像处理方法

说明书

技术领域

本申请涉及一种用于乳腺超声波影像的图像处理系统及其图像处理方法，尤其涉及一种从乳腺超声波影像检测脊信息，基于水平集从乳腺超声波影像分割出乳腺肿瘤，在肿瘤分割处理中，使用检测的脊信息来限制水平集演化，从而从乳腺超声波影像去除脂肪区域和阴影区域的图像处理技术。

背景技术

乳腺癌是女性的第二大杀手，而早期检测是降低死亡率(40％或以上)的关键。超声波越来越多地作为乳房X光检查(X射线)的补充诊断测试被用于乳腺成像，当乳房X光检查可能发生敏感性降低时或者当乳房X光检查存在不可接受的辐射危险时，其本身也作为第一线成像技术被使用。因此，计算机辅助诊断(CAD)系统可以帮助缺乏经验的医生来避免误诊，在不误诊癌症的前提下减少良性病变活检的数量，并且减少各种检测的变化。

在计算机辅助的乳腺超声波诊断系统中，核心技术包括肿瘤检测和分割，而肿瘤分割是确定肿瘤是良性还是恶性的关键。目前，几乎所有的肿瘤分割方法都假设肿瘤区域是均匀的，并且肿瘤区域和非肿瘤区域具有不同的强度。但是，现有的肿瘤分割方法难以克服以下问题。

1、在乳腺超声波影像中，脂肪区域的强度与肿瘤区域的强度非常相似。如果两者彼此接近，则难以区分脂肪区域和肿瘤区域。

2、一些肿瘤区域具有暗的阴影，并且阴影区域就在肿瘤以下。局部强度信息不足以将肿瘤与阴影分割开。

因此，需要一种能够更准确将脂肪区域和阴影区域去除的肿瘤分割技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于乳腺超声波影像的图像处理系统及其图像处理方法，在使用水平集方法进行肿瘤分割处理时，基于从乳腺超声波影像检测的脊信息对水平集演化进行限制，从而在肿瘤分割处理中尽可能去除与肿瘤区域接近的脂肪区域和阴影区域。

根据本发明的一方面，提供一种用于乳腺影像的图像处理系统，包括：影像获取器，用于获取二维乳腺超声波影像；肿瘤检测器，用于从影像获取单元获取的二维乳腺超声波影像检测包含乳腺肿瘤的肿瘤区域；脊检测器，用于从获取的二维乳腺超声波影像检测脊信息；肿瘤分割器，用于基于水平集从检测的肿瘤区域分割出乳腺肿瘤，其中，以检测的肿瘤区域作为初始轮廓曲线为所述二维乳腺超声波影像建立水平集函数，并根据脊检测单元检测的脊信息迭代地限制轮廓曲线的水平集演化，以最小化所述轮廓曲线的能量函数。

所述水平集可以方法是Chan-Vese水平集方法。

肿瘤分割器在进行分割处理时，可使用脊限制因子R限制所述轮廓曲线的水平集演化：

[∂φ∂t]New=∂φ∂t×R]]>

R=(G⊗IR_Norm)1-H(φ(x,y))]]>

其中，I_{R_Norm}是归一化的脊图像，H是亥维赛(Heaviside)函数，G是高斯函数，Φ(x，y)是轮廓曲线的水平集函数。

肿瘤分割器可使用如下的水平集演化函数执行水平集演化：