一種基于應(yīng)用的dicom醫(yī)學圖像處理方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種基于應(yīng)用的DICOM醫(yī)學圖像處理方法，該方法包括：步驟一，輸入兩幅待配準的DICOM圖像，依次對其進行格式轉(zhuǎn)換、圖像去噪處理和圖像分割，從分割后的圖像中抽取出特征信息組成特征空間；步驟二，給定初始變換，采用線性插值方法對特征空間進行線性變換；步驟三，選擇優(yōu)化策略，在特征空間中尋找最優(yōu)變換；步驟四，根據(jù)預定義相似度函數(shù)來測量兩幅待配準的DICOM圖像的相似度，如果當前變換滿足預設(shè)相似度閾值，則輸出該變換，否則重復步驟二和步驟三。本發(fā)明提出了改進的圖像配準方法，有效提高了DICOM醫(yī)學圖像配準的速度和精度。
【專利說明】-種基于應(yīng)用的DICOM醫(yī)學圖像處理方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及醫(yī)學圖像處理，特別涉及一種基于應(yīng)用的DIC0M醫(yī)學圖像處理方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著計算機科學的發(fā)展，醫(yī)學影像信息學已成為國際上發(fā)展迅速的一個領(lǐng)域。 DIC0M作為醫(yī)學圖像數(shù)據(jù)標準的使用使不同廠家，不同設(shè)備之間醫(yī)學圖像數(shù)據(jù)傳輸，交換和 存儲成為可能。DIC0M標準強大的兼容性使它越來越廣泛地應(yīng)用到醫(yī)學領(lǐng)域，逐步成為一種 標準的醫(yī)學圖像數(shù)據(jù)格式。DIC0M醫(yī)學圖像為臨床診斷醫(yī)學、計算機輔助手術(shù)、病灶監(jiān)控等 提供了高質(zhì)量的信息支持，但是，DIC0M圖像也帶來了一些問題，如時序差異、位置差異、獲 得設(shè)備差異等導致影像版本信息的不一致性。怎樣消除各種差異通過圖像配準獲取最大有 效信息成為亟待解決的問題。醫(yī)學圖像的配準關(guān)鍵在于界定醫(yī)學圖像之間的相似性。在臨 床方面，這種方法常用于匹配一段時間內(nèi)來自不同或同一患者的醫(yī)學圖像。如果將普通圖 像配準直接應(yīng)用于結(jié)構(gòu)復雜的DIC0M醫(yī)學圖像，則不僅計算量非常大，效率低；而且容易產(chǎn) 生誤差導致結(jié)果不準確。
[0003] 因此，針對相關(guān)技術(shù)中所存在的上述問題，目前尚未提出有效的解決方案。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為解決上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題，本發(fā)明提出了一種基于應(yīng)用的DIC0M醫(yī)學圖 像處理方法，包括：
[0005] 步驟一，輸入兩幅待配準的DIC0M圖像，依次對其進行格式轉(zhuǎn)換、圖像去噪處理和 圖像分割，從分割后的圖像中抽取出特征信息組成特征空間；
[0006] 步驟二，給定初始變換，采用線性插值方法對特征空間進行線性變換；
[0007] 步驟三，選擇優(yōu)化策略，在特征空間中尋找最優(yōu)變換；
[0008] 步驟四，根據(jù)預定義相似度函數(shù)來測量兩幅待配準的DIC0M圖像的相似度，如果 當前變換滿足預設(shè)相似度閾值，則輸出該變換，否則重復步驟二和步驟三。
[0009] 優(yōu)選地，所述線性插值進一步包括：
[0010] 利用最近鄰域點灰度值的加權(quán)平均值來表示該點灰度值，通過線性插值計算直接 修改直方圖的項，將每對像素對聯(lián)合直方圖的貢獻分散到聯(lián)合直方圖上相鄰的各個像素 對，聯(lián)合直方圖上各點的值以小于1的小數(shù)增加，從而得到一個平滑的配準函數(shù)。
[0011] 優(yōu)選地，所述圖像去噪進一步包括：
[0012] 對于每個種子像素點I(k，1，n)，選定最大搜索區(qū)域為MXM，其中k和1代表像素 坐標，n代表幀數(shù)；
[0013] 種子像素點的8鄰域像素表示為I(i，j，n)，i，jGQ，根據(jù)以下準則為每個像素 確定一個權(quán)值：
[0014] |l(k, 1,n)-I(i,j,n)\<42aN
[0015] 其中的〇N為圖像噪聲標準差的估計值；
[0016] 通過加權(quán)平均得到該種子像素點的估計灰度值：

【權(quán)利要求】
1. 一種基于應(yīng)用的DICOM醫(yī)學圖像處理方法，其特征在于，包括： 步驟一，輸入兩幅待配準的DICOM圖像，依次對其進行格式轉(zhuǎn)換、圖像去噪處理和圖像 分割，從分割后的圖像中抽取出特征信息組成特征空間； 步驟二，給定初始變換，采用線性插值方法對特征空間進行線性變換； 步驟三，選擇優(yōu)化策略，在特征空間中尋找最優(yōu)變換； 步驟四，根據(jù)預定義相似度函數(shù)來測量兩幅待配準的DICOM圖像的相似度，如果當前 變換滿足預設(shè)相似度閾值，則輸出該變換，否則重復步驟二和步驟三。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述線性插值進一步包括： 利用最近鄰域點灰度值的加權(quán)平均值來表示該點灰度值，通過線性插值計算直接修改 直方圖的項，將每對像素對聯(lián)合直方圖的貢獻分散到聯(lián)合直方圖上相鄰的各個像素對，聯(lián) 合直方圖上各點的值以小于1的小數(shù)增加，從而得到一個平滑的配準函數(shù)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述圖像去噪進一步包括： 對于每個種子像素點I (k，1，η)，選定最大搜索區(qū)域為MXM，其中k和1代表像素坐標， η代表幀數(shù)； 種子像素點的8鄰域像素表示為I (i，j，n)，i，j e Ω，根據(jù)以下準則為每個像素確定 一個權(quán)值： 11 (k, I, n)- I(i, j, η) \ <^σΝ 其中的〇 Ν為圖像噪聲標準差的估計值； 通過加權(quán)平均得到該種子像素點的估計灰度值：
，Ω表示8鄰域像素坐標空 間； 然后在選定的搜索區(qū)域MXM內(nèi)，以Ie(k，1，η)為種子像素點構(gòu)建鄰域： _ _
，將鄰域內(nèi)的像素組成自適應(yīng)鄰域，得到一個像素點集 合； 設(shè)置空域的高斯核函數(shù)為：
其中D代表種子像素點I (k，1，η)和自適應(yīng)鄰域像素點集合中任意一點I (i，j，η)之間 的歐氏距離，bn的值取最大搜索區(qū)域尺寸M的一半； 設(shè)置灰度域的高斯核函數(shù)為：
其中O N仍為圖像噪聲標準差的估計值，通過空間域和灰度域的高斯核函數(shù)，按下式進 行濾波：
其中V表示自適應(yīng)鄰域像素點集合的坐標空間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，還包括： 對于待處理的第η幀，建立一個圖像緩沖器，用來暫存第（η-1)、η、（n+1)三幀圖像，首 先計算以兩個對應(yīng)像素點為中心，大小為3X3的前后兩幀圖像塊之間灰度差的絕對值和 SADprev 和 SADnext :
其中/(/，./,/〇灰示待處理的巾貞，它與其前后兩幀圖像都經(jīng)過的空域和灰度域濾波，Ω表 示3X3圖像塊的像素坐標空間； 設(shè)置時域的高斯核函數(shù)為：
其中T是由噪聲引起的誤差決定的常量參數(shù)，最終的時域濾波按下式進行：
【文檔編號】G06T5/40GK104392452SQ201410714137
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月28日
【發(fā)明者】徐宇 申請人:成都影泰科技有限公司