[发明专利]三维超声乳腺全容积图像感兴趣区域的自动提取方法

摘要

本发明属于图像处理领域，具体为一种三维超声乳腺全容积成像(ABVS)中感兴趣区域的自动提取方法。本发明使用基于最大方向相位信息方法对三维ABVS图像中连续横断面二维图像进行处理，得到每一幅横断面图像上的感兴趣的候选区域；根据乳腺肿瘤在二维横断面图像上的连续性、位置特性等先验知识去除无关区域；对剩余疑似肿瘤区域进行形状和纹理特征获取，输入至二值逻辑回归分类器得到每一个区域可能为肿瘤的概率，选取其中概率最大的区域为肿瘤区域；根据选取的区域得到包含感兴趣区域的最小椭球，即为感兴趣区域。本发明可以实现三维ABVS图像中肿瘤感兴趣区域的自动提取，获取肿瘤的准确位置，减少人工操作的工作量，为进一步的肿瘤检测提供重要参考。

主权项

1.一种三维超声乳腺全容积成像(ABVS)中感兴趣区域的自动提取方法，其特征在于具体的步骤为：(1)首先将DICOM格式的ABVS图像根据三维方向上的像素点间的距离进行图像重建，使之与实际乳腺图像大小相对应；重建以后得到820幅横断面的图像片、750幅矢状面的图像片；根据扫描深度的不同，得到98～294幅冠状面的图像片；(2)根据乳腺在冠状面图像中一般为椭圆形的特点，计算重建后ABVS图像的前十幅冠状面图像片的最小值映射图像，对最小值映射图像采用阈值处理方法后，用霍夫椭圆变换获取乳腺在冠状面上的模板，并将其应用于所有的冠状面图像片；利用ABVS图像冠状面和横断面三维坐标间的关系，将冠状面上的乳腺位置投影至横断面，确定横断面内乳腺位置，初步缩小横断面感兴趣区域的搜索范围，去除乳腺外噪声、伪影干扰的影响；(3)对横断面的820幅图像，把每十幅通过最小值映射合并为一幅新的图像，合并后得到82幅图像；对其中每幅图像采用基于最大能量方向相位方法进行图像增强，结合肿瘤位置特性和纹理特点，提取感兴趣候选区域，得到相应区域的二值图像；(4)由步骤(3)，得到一系列连续横断面感兴趣候选区域的二值图像；根据肿瘤的连续性，若某一片的连通区域与前后相邻片无重叠，则称为无关片，先加以去除；对剩下的片，根据其连续性及连通区域中心位置进行分组，每组表示为一个可疑肿瘤；(5)对步骤(4)中各组横断面图像片进行分类；提取其二值图像和对应灰度图像的形状、纹理特征，输入至逻辑回归分类器得到每组可能为肿瘤的概率，概率最大者为真实的肿瘤区域所对应的横断面图像片；(6)在步骤(5)确定的肿瘤区域连续片的二值图像中，找到最大的连通区域作为感兴趣候选区域，用形态学的膨胀法将该区域向外扩展10个像素点，确定包含该扩展后区域的最小椭圆；找到椭圆中心横坐标对应的矢状面图像片，采用步骤(3)中提取感兴趣候选区域的算法得到矢状面图像片的感兴趣候选区域，同样用形态学的膨胀法将该区域向外扩展10个像素点，进而确定包含该扩展后的区域的最小椭圆；利用矢状面和横断面的两个椭圆，确定ABVS图像包含感兴趣区域的最小椭球的三个主轴长，从而得到肿瘤的感兴趣区域。