[发明专利]一种基于主动形状模型的前列腺轮廓提取方法

说明书

本发明涉及生物医学信息处理技术领域，尤其涉及一种基于主动形状模型的前列腺轮廓提取方法，包括以下步骤：利用医生标记的少量前列腺轮廓作为训练样本，构建可以描述前列腺轮廓的形状模型，获取未标记的初始轮廓线信息、像素点位置提取、多模态特征建立、匹配点寻找、形状迭代，为准确的获得前列腺的形状和大小信息，本方法构建主动形状模型对超声图像中的前列腺边界进行提取，利用小样本已标记的数据对前列腺轮廓构建形状模型，通过多模态特征提取、相关性判断的手段，完成未标记的前列腺边界的提取，构建了局部多模态特征并利用皮尔逊系数计算当前像素点与候选像素点之间的多模态特征的相关性，以保证形状迭代的精度。

技术领域

本发明涉及生物医学信息处理技术领域，尤其涉及一种基于主动形状模型的前列腺轮廓提取方法。

背景技术

前列腺是男性生殖系统的附属腺，具有外分泌、内分泌、控制排尿、以及运输功能等。前列腺疾病影响男性的身体健康和生活质量，需要予以密切关注。经直肠超声(Transrectal Ultrasound,TRUS)作为前列腺的常规检查方法，可以获得前列腺的形态信息，辅助医生对前列腺疾病进行诊断。

前列腺的形态信息对于疾病的判断至关重要，所以前列腺超声检查过程中需要注意前列腺的大小、形状、有无结节等信息。这些信息均可以从前列腺轮廓上体现出来。目前，前列腺的轮廓信息需要医生进行手动勾画和测量。

因此，我们提出了一种基于主动形状模型的前列腺轮廓提取方法用于解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种基于主动形状模型的前列腺轮廓提取方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种基于主动形状模型的前列腺轮廓提取方法，包括以下步骤：

S1：利用标记的少量前列腺轮廓作为训练样本，构建可以描述前列腺轮廓的形状模型，获取未标记的初始轮廓线信息；

S2：提取初始前列腺轮廓线上像素点(xi,yi)的位置信息，i{1,2,...,n}；

S3：建立以每个像素点(xi,yi)为中心的局部多模态特征，此时中心像素点用(xc,yc)表示，而后，分别提取局部二值模式特征、局部伽柏特征、局部哈尔特征，组成特征向量；

S4：利用多模态特征对初始轮廓线上的像素在其法线方向上进行匹配点寻找，通过计算当前像素点与候选像素点的多模态特征之间的皮尔逊相关系数，找到相关系数最大值的像素点，作为匹配像素，完成形状迭代。

优选的，所述S3中，按照公式一提取局部二值模式特征，然后，利用公式二提取超声图像的局部伽柏特征，最后，提取超声图像的局部哈尔特征。

优选的，所述公式一中，LBP(x_c,y_c)指的是(x_c,y_c)的局部二值特征，G(x_c,y_c)指的是在(x_c,y_c)的像素值，G(x_p,y_p)指的是在(x_p,y_p)的像素值。

优选的，式中：(x_p,y_p)为邻域坐标，P为邻域像素的总个数，p为第p个邻域像素。

优选的，当中心点(x_c,y_c)的像素值大于邻域的像素值时，LBP特征为1，反之为0。

优选的，所述公式二中，λ表示波长，θ表示旋转角度，表示相位偏移量，σ高斯函数里的标准差，γ表示空间比率。

优选的，按照公式三完成形状迭代。