[发明专利]一种距腓前韧带磁共振影像的病灶智能定位装置

说明书

本发明涉及一种距腓前韧带磁共振影像的病灶智能定位装置，其特征在于，包括：图像预处理模块，用于读取距腓前韧带所在的水平面磁共振影像并进行灰度预处理操作；质心提取模块，用于根据预处理后的图像提取距腓前韧带磁共振影像中距骨和腓骨的质心坐标；轮廓提取及平滑模块，用于提取图像中距骨和腓骨的边界轮廓，并进行轮廓平滑；主方向修正模块，用于确定距骨长轴，并以该长轴方向为主轴即Y轴对图像进行主方向修正；病灶特征点提取模块，用于计算距骨和腓骨的单像素轮廓曲率，确定病灶的解剖学特征点；病灶区域定位模块。

技术领域

本发明涉及医学图像处理领域，具体设计一种对距腓前韧带磁共振影像的病灶区域进行智能标记定位的装置。

背景技术

距腓前韧带是连接距骨和腓骨的结缔组织，对维持踝关节稳定性最为重要，同时也最薄弱、最易受累，是临床最常损伤的外侧踝关节韧带。目前对距腓前韧带的诊断以磁共振检查为主，主要由医生通过大量读片进行病灶定位，进而对损伤严重程度进行评估，这对临床医生的经验要求较高，并且人工读片耗时耗力、且工作量大，同时存在一定误诊和漏诊现象。因此急需一种距腓前韧带磁共振影像的病灶智能定位装置对距腓前韧带进行快速准确的定位和标记，提高韧带损伤的检测速度。

发明内容

本发明旨在提供一种距腓前韧带磁共振影像的病灶智能定位装置。本发明通过提取距骨和腓骨的轮廓曲线，基于距骨、腓骨及距腓前韧带的解剖学特点计算轮廓曲率，进而确定病灶特征点，对病灶区域进行快速智能定位。技术方案如下：

一种距腓前韧带磁共振影像的病灶智能定位装置，其特征在于，包括：

1)图像预处理模块，用于读取距腓前韧带所在的水平面磁共振影像并进行灰度预处理操作，将图像映射到8位，并进行双边滤波去噪；

2)质心提取模块，用于根据预处理后的图像提取距腓前韧带磁共振影像中距骨和腓骨的质心坐标；

3)轮廓提取及平滑模块，用于提取图像中距骨和腓骨的边界轮廓，并进行轮廓平滑；具体包括：以背景图像作为确定背景bg，以距骨质心(x_j,y_j)为确定的距骨前景fg_j，以腓骨质心(x_f,y_f)为确定的腓骨前景fg_f，则距骨和腓骨的未知区域分别为bg-fg_j和bg-fg_f，使用分水岭算法对未知区域进行判断，提取出距骨和腓骨的边界轮廓线，并将轮廓曲线与高斯函数卷积进行高斯平滑；

4)主方向修正模块，用于确定距骨长轴，并以该长轴方向为主轴即Y轴对图像进行主方向修正(将Y轴垂直方向确定为X轴)；具体包括：

第1步：连接距骨轮廓点(x_ji,y_ji)与质心点(x_j,y_j)，并延长交轮廓上另一点为(x'_ji,y'_ji)，计算两点之间的距离遍历所有轮廓点得到d₀,d₁,...,d_n，取最大距离作为距骨长轴，计算该长轴与Y轴的夹角θ；

第2步：以距骨质心(x_j,y_j)为旋转中心，夹角θ为旋转角度对图像进行旋转，实现主方向修正，保证距骨长轴方向与Y轴方向平行，将Y轴垂直方向确定为X轴；

5)病灶特征点提取模块，用于计算距骨和腓骨的单像素轮廓曲率，确定病灶的解剖学特征点，具体包括：

第1步：根据距骨和腓骨的质心坐标确定图像为左踝或右踝，若x_jx_f，则图像为右踝，反之为左踝；