專利名稱：一種乳腺x線圖像的軟拷貝顯示方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)字醫(yī)學(xué)圖像的顯示方法，尤其是涉及一種乳腺x線圖像的軟拷貝 顯示方法。
背景技術(shù)：
影像的顯示效果對(duì)于診斷至關(guān)重要，乳腺X線圖像經(jīng)常含有微小尺度的模糊的診斷
信息，采用先進(jìn)的軟拷貝顯示技術(shù)可以提高乳腺x線圖像中病例特征的醒目性。乳腺x
線圖像普遍遵循醫(yī)學(xué)數(shù)字圖像通信標(biāo)準(zhǔn)(DICOM3.0)，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是1993年由北美放射 學(xué)會(huì)(ACR)與電器制造協(xié)會(huì)(NEMA)聯(lián)合制定的，是事實(shí)上的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。乳腺X線 圖像的像素值變化范圍較大， 一般每個(gè)像素值采用10 16bits存儲(chǔ)，但顯示設(shè)備提供的 輸入范圍是固定的， 一般顯示器只有256個(gè)灰階，因此需要進(jìn)行DICOM(Digital Imaging and Communication of Medicine,醫(yī)學(xué)數(shù)字圖像通訊)圖像數(shù)據(jù)到灰度值的轉(zhuǎn)化，即選擇 感興趣的數(shù)據(jù)范圍影射為可輸出灰階。乳腺X線圖像可以分割為乳腺區(qū)域和背景區(qū)域， 其中，乳腺區(qū)域可以進(jìn)一步分割為乳腺脂肪區(qū)域和乳腺實(shí)質(zhì)區(qū)域，乳腺實(shí)質(zhì)區(qū)域是病灶 最經(jīng)常出現(xiàn)的區(qū)域，而在乳腺脂肪區(qū)域中發(fā)生病變的可能性很小，另外包圍乳腺區(qū)域的 輪廓線——乳腺輪廓，也可以反映出部分病變的征兆，如某些病變可能導(dǎo)致乳腺輪廓扭 曲。乳腺X線圖像的像素值動(dòng)態(tài)范圍很寬，直接將整個(gè)像素值范圍映射到可輸出灰階的 顯示圖像細(xì)節(jié)豐富，但對(duì)比度較差。為了增加對(duì)比度，DICOM標(biāo)準(zhǔn)引入了窗寬窗位的 概念，即可以選擇一部分感興趣的像素值范圍映射到可顯示灰階，感興趣的像素值范圍 由窗寬與窗位兩個(gè)參數(shù)確定。窗寬窗位技術(shù)本質(zhì)上是通過縮小可見的像素值區(qū)間來達(dá)到 較好地顯示效果，但這樣的做法大大減少了能見的信息，最明顯的就是不能同時(shí)清楚地 顯示乳腺X線圖像的乳腺輪廓及乳腺實(shí)質(zhì)區(qū)域，為解決此問題，就需要進(jìn)行調(diào)窗操作， 即在不同的窗寬與窗位參數(shù)下持續(xù)觀察乳腺X線圖像。目前大部分窗寬窗位方法都采用 了像素值區(qū)域到可顯示灰階的線性映射方式，然而，不同像素值代表了乳腺組織的不同 部位，它們蘊(yùn)含的診斷信息的重要性也不同，這些現(xiàn)有的窗寬窗位方法并不能體現(xiàn)不同 像素值在診斷中具有的不同重要性，因此不能實(shí)現(xiàn)對(duì)診斷信息的清晰表達(dá)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠較好地顯示乳腺實(shí)質(zhì)區(qū)域的同時(shí)能夠
有效表現(xiàn)乳腺輪廓，并且能夠清晰顯示有重要診斷信息的部位的乳腺x線圖像的軟拷貝顯示方法。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為一種乳腺X線圖像的軟拷貝顯示方法，包括以下步驟
① 定義待處理的乳腺X線圖像為當(dāng)前乳腺X線圖像，統(tǒng)計(jì)當(dāng)前乳腺X線圖像的乳腺區(qū)域中的像素的像素值為jc的概率密度直方圖，記為/7(:c)，統(tǒng)計(jì)乳腺區(qū)域中的像素的
像素值為:c的概率密度直方圖/;Oc)中的非零概率密度值的個(gè)數(shù)，記為ATp，記具有非零
概率密度值的像素值的定義域?yàn)閕^+，設(shè)置動(dòng)態(tài)范圍擴(kuò)張倍數(shù)，記為&，設(shè)置用于將乳
腺區(qū)域的像素值域[F:,CJ映射到
的動(dòng)態(tài)范圍轉(zhuǎn)換函數(shù)，記為/("，其中，r二為乳腺區(qū)域內(nèi)的最大像素值，K二為乳腺區(qū)域內(nèi)的最小像素值；
② 構(gòu)建用于表征乳腺區(qū)域中的像素的像素值為x的重要性的權(quán)重函數(shù)w(;c);
③ 構(gòu)造在I^+上單調(diào)遞增的動(dòng)態(tài)范圍轉(zhuǎn)換函數(shù)/(;c);
④ 利用動(dòng)態(tài)范圍轉(zhuǎn)換函數(shù)/0O將當(dāng)前乳腺x線圖像中的每個(gè)像素值映射到可顯示
灰度階，形成顯示圖像。
所述的步驟①的具體步驟為
①-l、定義待處理的乳腺x線圖像為當(dāng)前乳腺x線圖像，采用現(xiàn)有的乳腺區(qū)域分割
方法對(duì)當(dāng)前乳腺X線圖像進(jìn)行分割，得到當(dāng)前乳腺X線圖像的乳腺區(qū)域，記乳腺區(qū)域中包含的像素的個(gè)數(shù)為iV，統(tǒng)計(jì)乳腺區(qū)域中的像素的像素值為;c的概率密度直方圖，并
記為/7(力，； (" = |{/^，力=^10'，7)€5,}|，其中，(z'，刀表示乳腺區(qū)域中的像素的坐標(biāo)，
f表示行坐標(biāo)，y表示列坐標(biāo)，/Kz'J)表示坐標(biāo)為(z',力的像素的像素值，A表示乳腺區(qū)域，運(yùn)算符"II"表示集合中元素的個(gè)數(shù)；
①-2、記乳腺區(qū)域內(nèi)的最大像素值為^L,記乳腺區(qū)域內(nèi)的最小像素值為r二，記乳腺區(qū)域的像素值域?yàn)閇F二，CJ ，統(tǒng)計(jì)乳腺區(qū)域中的像素的像素值為jc的概率密度直方圖； 0c)中的非零概率密度值的個(gè)數(shù)，記非零概率密度值的個(gè)數(shù)為 ，
6<formula>formula see original document page 7</formula>記具有非零概率密度值的像素值的定義域?yàn)?br> <formula>formula see original document page 7</formula>其中，； (x;)為第z'個(gè)非零概率密度值， <為第/個(gè)
非零概率密度值對(duì)應(yīng)的像素值；
① -3、設(shè)置動(dòng)態(tài)范圍擴(kuò)張倍數(shù)，記為A， &>1，設(shè)置用于將乳腺區(qū)域的像素值域的動(dòng)態(tài)范圍轉(zhuǎn)換函數(shù)，記為/W。
所述的步驟①-3中的動(dòng)態(tài)范圍擴(kuò)張倍數(shù)^的取值范圍為[2,5]。所述的步驟②的具體步驟為
② -l、搜索乳腺區(qū)域中的像素的像素值為^的概率密度直方圖p(x)中的最大概率密度值，記為/w， i^-Mox^(:c)，C^"CJ，其中，}為取最大值函數(shù)；
②-2、構(gòu)建用于表征乳腺區(qū)域中的像素的像素值為;c的重要性的權(quán)重函數(shù)w(x)，初始化權(quán)重函數(shù)w(;c)，記初始化權(quán)重函數(shù)w(x)后的值為w。(;c) ， w。(:c) = l + A2'0 (jc)/;^)，
其中，^表示概率密度值在權(quán)重中的作用參數(shù)，&>1;
②-3、采用現(xiàn)有的分割閾值計(jì)算方法將乳腺區(qū)域分割為乳腺實(shí)質(zhì)區(qū)域與乳腺脂肪區(qū)
域，記計(jì)算得到的乳腺實(shí)質(zhì)區(qū)域與乳腺脂肪區(qū)域的分割閾值為&;
②-4、設(shè)置乳腺脂肪區(qū)域中所有像素的像素值所在的像素值區(qū)間的長度，記為/，100S"300;
②-5、設(shè)置用于表征乳腺實(shí)質(zhì)區(qū)域和乳腺脂肪區(qū)域的重要性的乘數(shù)因子，記為s(;c)，
<formula>formula see original document page 7</formula>
②-7、對(duì)w^)進(jìn)行歸一化處理，得到權(quán)重函數(shù)w(;c)， "("° 。
所述的步驟②-2中的作用參數(shù)&的取值范圍為[2,15]。所述的步驟(D的具體步驟為③-l、計(jì)算從r:到X的累積權(quán)重，記為/w(X)， /W(JC)= ^>(0;
③-2、計(jì)算/(x;)-[vWw(《)」，其中，is"a^， jc;e"， /w0c;)為在"上的累積權(quán)重，/oc;)為y;(jc,')放大/^iVp倍后下取整的計(jì)算結(jié)果，符號(hào)"L」"為下取整運(yùn)算符號(hào)；
③-3、判斷/(jc))S/(;c)—》是否成立，如果成立，則/(《)=/(《—》+ l，否則，保持/(《)的值不變，其中，2s_/《i^;
③-4、構(gòu)造在"上單調(diào)遞增的動(dòng)態(tài)范圍轉(zhuǎn)換函數(shù)/(jc)，
(/(《)-/(d))丄^
x' —y
，其中，2《" ，v" ，符號(hào)"L」"
為下取整運(yùn)算符號(hào)。
所述的步驟④的具體步驟為
-1 、采用動(dòng)態(tài)范圍轉(zhuǎn)換函數(shù)/(JC)對(duì)當(dāng)前乳腺X線圖像中的像素值為;c的像素進(jìn)行
變換，得到:^ = /("，其中，y為像素值x變換后的像素值；
-2、采用線性窗口變換函數(shù)gOO將像素值y線性映射到可顯示灰度階，形成顯示圖像。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于通過統(tǒng)計(jì)乳腺X線圖像的乳腺區(qū)域中的像素的像素值為:c的概率密度直方圖，構(gòu)建用于表征乳腺區(qū)域中的像素的像素值為x的重要性
的權(quán)重函數(shù)w(x)及構(gòu)造單調(diào)遞增的動(dòng)態(tài)范圍轉(zhuǎn)換函數(shù)/(:c)，再利用動(dòng)態(tài)范圍轉(zhuǎn)換函數(shù)/(x)將乳腺X線圖像中的每個(gè)像素值映射到可顯示灰度階，形成顯示圖像，實(shí)質(zhì)上是對(duì)
乳腺X線圖像中的每個(gè)像素值作非線性映射g(/(x))到可顯示灰度階，即從乳腺X線圖像
的像素值到可顯示灰度階的映射是非線性的，由于映射關(guān)系采用了非線性的映射關(guān)系，因此通過本發(fā)明方法顯示的結(jié)果可以體現(xiàn)不同乳腺組織部位信息的不同重要性，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)重要診斷信息的清晰表達(dá)，此外，通過本發(fā)明方法進(jìn)行乳腺X線圖像的顯示，在大幅度改善乳腺實(shí)質(zhì)區(qū)域顯示效果的同時(shí)，保持了乳腺輪廓的顯示效果，即使得乳腺的輪
廓線仍舊清晰可見。由于構(gòu)造得到的動(dòng)態(tài)范圍轉(zhuǎn)換函數(shù)/Oc)在具有非零概率密度值的像素值的定義域￡>7+上是嚴(yán)格單調(diào)遞增的，根據(jù)1)2+的定義，在乳腺區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)的像素值都被/(力進(jìn)行了嚴(yán)格單調(diào)遞增的映射，這樣，不僅提升了乳腺x線圖像的顯示效果，而且圖像的信息熵在這個(gè)過程中將保持不變，即不會(huì)帶來圖像的信息熵的損失。由于構(gòu)造得
到的動(dòng)態(tài)范圍轉(zhuǎn)換函數(shù)/oo是一個(gè)非線性變換函數(shù)，但其具有較好的連續(xù)性，/Oc)的
這種較好的連續(xù)性保證了在窗寬窗位調(diào)節(jié)時(shí)顯示圖像會(huì)有連續(xù)的過度，不會(huì)產(chǎn)生視覺上的跳躍，因此可以做到與窗寬窗位技術(shù)的無縫結(jié)合。


圖1為像素值到可顯示灰度階的轉(zhuǎn)換過程示意圖；圖2a為原始的乳腺X線圖像；
圖2b為圖2a所示的圖像經(jīng)乳腺區(qū)域分割方法分割后的結(jié)果示意圖；圖3為圖2b中的乳腺區(qū)域中的像素的像素值為JC的概率密度直方圖4為構(gòu)造得到的動(dòng)態(tài)范圍轉(zhuǎn)換函數(shù)/(JC)的示意圖5為像素值到可顯示灰度階的映射示意圖6a為釆用現(xiàn)有方法顯示乳腺X線圖像的效果示意圖6b為采用本發(fā)明方法顯示乳腺X線圖像的效果示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
乳腺X線圖像需進(jìn)行像素值到可顯示灰度階的轉(zhuǎn)換才能生成可顯示圖像，像素值到可顯示灰度階的轉(zhuǎn)換過程如圖1所示。在乳腺x線圖像初始顯示時(shí)，通常的做法是將選定的像素值區(qū)域線性映射到0 255可見灰度區(qū)間，于是無論像素值在圖像中表達(dá)什么樣的信息，等長度的像素值區(qū)域映射到相同數(shù)量的可見灰度階。本發(fā)明的基本理論是根據(jù)不同像素值區(qū)域蘊(yùn)含診斷信息的重要性分配可見灰度階，從而提高圖像顯示效果。本發(fā)明的一種乳腺X線圖像的軟拷貝顯示方法，包括以下具體步驟-
①定義待處理的乳腺X線圖像為當(dāng)前乳腺X線圖像，統(tǒng)計(jì)當(dāng)前乳腺X線圖像的乳
腺區(qū)域中的像素的像素值為;c的概率密度直方圖，記為^(:c)，統(tǒng)計(jì)乳腺區(qū)域中的像素的像素值為jc的概率密度直方圖p("中的非零概率密度值的個(gè)數(shù)，記為Wp，記具有非零概率密度值的像素值的定義域?yàn)閕^+,設(shè)置動(dòng)態(tài)范圍擴(kuò)張倍數(shù)，記為A,設(shè)置用于將乳腺區(qū)域的像素值域『二，Cj映射到[o,^Ag的動(dòng)態(tài)范圍轉(zhuǎn)換函數(shù)，記為/("，其中，
r:為乳腺區(qū)域內(nèi)的最大像素值，F(xiàn)i為乳腺區(qū)域內(nèi)的最小像素值。具體步驟為
①-i、定義待處理的乳腺x線圖像為當(dāng)前乳腺x線圖像，采用現(xiàn)有的乳腺區(qū)域分割 方法對(duì)當(dāng)前乳腺x線圖像進(jìn)行分割，得到當(dāng)前乳腺x線圖像的乳腺區(qū)域，記乳腺區(qū)域
中包含的像素的個(gè)數(shù)為iV ，統(tǒng)計(jì)乳腺實(shí)質(zhì)區(qū)域中的像素的像素值為;c的概率密度直方 圖，并記為p(Jc) ， pOc) = l"(z'，力=x I (/，_/) e Br}| ， p(jc)表示像素值為:c的像素出現(xiàn)的概
率，其中，(/,力表示乳腺區(qū)域中的像素的坐標(biāo)，z'表示行坐標(biāo)，y'表示列坐標(biāo)，/ (/,_/)表 示坐標(biāo)為(/，_/)的像素的像素值，A表示乳腺區(qū)域，運(yùn)算符"| |"表示集合中元素的個(gè)
數(shù)，如pl表示集合J中的元素個(gè)數(shù)。在此，乳腺區(qū)域分割方法直接采用現(xiàn)有的成熟的分
割方法，圖2a給出了一幅原始的乳腺X線圖像，圖2b給出了圖2a所示的圖像經(jīng)現(xiàn)有 的乳腺區(qū)域分割方法分割后的結(jié)果示意圖，圖2b中的白色部分為乳腺區(qū)域，圖3給出 了圖2b中的乳腺區(qū)域中的像素的像素值為jc的概率密度直方圖。
①-2、記乳腺區(qū)域內(nèi)的最大像素值為F^，記乳腺區(qū)域內(nèi)的最小像素值為F^，記 乳腺區(qū)域的像素值域?yàn)閇r^,FU，統(tǒng)計(jì)乳腺區(qū)域中的像素的像素值為x的概率密度直方 圖中的非零概率密度值的個(gè)數(shù)，記非零概率密度值的個(gè)數(shù)為A^， ATp-07(xpOir^^;^CJ，記具有非零概率密度值的像素值的定義域?yàn)镮^+，
"=WI /K《)> 0,"" }，其中，p(;c;)為第z'個(gè)非零概率密度值，；c;為第/個(gè)非零概
率密度值對(duì)應(yīng)的像素值。
① -3、設(shè)置動(dòng)態(tài)范圍擴(kuò)張倍數(shù)，記為A， &>1，設(shè)置用于將乳腺區(qū)域的像素值域內(nèi)取值，在實(shí)際應(yīng)用過程中可取^=3。
② 構(gòu)建用于表征乳腺區(qū)域中的像素的像素值為x的重要性的權(quán)重函數(shù)w(;c)。具體步 驟為
②-l 、搜索乳腺區(qū)域中的像素的像素值為x的概率密度直方圖p(;c)中的最大概率密 度值，記為;w， A^^A/oxO^),C^"CJ，其中，Mcc{ }為取最大值函數(shù)。
10②-2、構(gòu)建用于表征乳腺區(qū)域中的像素的像素值為;c的重要性的權(quán)重函數(shù)vK;c)，初 始化權(quán)重函數(shù)w(jc)，記初始化權(quán)重函數(shù)后的值為w。(x) ， w。(jc) = 1 + & .(j5(;c)//7皿)， 其中，i^表示概率密度值在權(quán)重中的作用參數(shù)，A2>1， ^用于體現(xiàn)概率密度較大的像 素值具有較大的權(quán)重，在此具體實(shí)施例中作用參數(shù)&可在區(qū)間[2,15]內(nèi)取值，在實(shí)際應(yīng)
用過程中可取&=10。
②-3、采用現(xiàn)有的分割閾值計(jì)算方法將乳腺區(qū)域分割為乳腺實(shí)質(zhì)區(qū)域與乳腺脂肪區(qū) 域，記計(jì)算得到的乳腺實(shí)質(zhì)區(qū)域與乳腺脂肪區(qū)域的分割閾值為&。分割閾值計(jì)算方法如
可采用Otsu等算法；分割閾值實(shí)際上也可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)給出。
②-4、設(shè)置乳腺脂肪區(qū)域中所有像素的像素值所在的像素值區(qū)間的長度，記為/。 該長度/一般情況下為100S/S300，該長度/的取值范圍由經(jīng)驗(yàn)給出，在此具體實(shí)施例 中可取/ = 200。
②-5、設(shè)置用于表征乳腺實(shí)質(zhì)區(qū)域和乳腺脂肪區(qū)域的重要性的乘數(shù)因子，記為J(x)， s(;r)= 1, xe[r^+/ + l,:TD]。實(shí)際上s(x)可體現(xiàn)不同乳腺組織的重要
性，但在此實(shí)施例中主要考慮乳腺實(shí)質(zhì)區(qū)域和乳腺脂肪區(qū)域。 ②-6、計(jì)算^(jc)， w,(x)二s(jc)'w。(jc)。
② -7、對(duì)w,(jc)進(jìn)行歸一化處理，得到權(quán)重函數(shù)w(;c)， w(jc)- "")。
"《
③ 構(gòu)造在i)l上單調(diào)遞增的動(dòng)態(tài)范圍轉(zhuǎn)換函數(shù)/(;c)。具體步驟為 ③-l、計(jì)算從K二到;c的累積權(quán)重，記為厶(Jc)， /w(jc)= $w(0。
③-2、計(jì)算/oc;—Lv^V/w";)」，其中，x;eJDz+， /w"')為在"上的 累積權(quán)重，/00為厶(x,')放大A.A^倍后下取整的計(jì)算結(jié)果，符號(hào)"L」"為下取整運(yùn) 算符號(hào)。
③-3、判斷/(x;.)s/(d)是否成立，如果成立，則/(《一/o^)+i，否則，保持
ii/(《)的值不變，其中，2S_/^iVp。
③-4、構(gòu)造在"上單調(diào)遞增的動(dòng)態(tài)范圍轉(zhuǎn)換函數(shù)/(X)，
,—,，其中，2S^A^， V;cs(d,x))，符號(hào)"l
X乂 一 A乂一i
為下取整運(yùn)算符號(hào)。
以上步驟③-2和(D-3保證了 /0c)在Z)纟上的嚴(yán)格單調(diào)遞增性質(zhì)；步驟③-4表明對(duì)于 xe[F二,FU-i^的情況，采用分段線性插值計(jì)算/(:c)，在此分段線性插值計(jì)算/(jc)的
過程即為/(力=/(<—》+
(/(x))-/0c)—,))
x乂 一 ;v閂
由于/00在pz+上是嚴(yán)格單調(diào)遞增
的，根據(jù)D;的定義，在乳腺區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)的像素值都被/Oc)進(jìn)行了嚴(yán)格單調(diào)遞增的映射，
這樣，圖像的信息熵在這個(gè)過程中將保持不變。
在本實(shí)施例中構(gòu)造得到的動(dòng)態(tài)范圍轉(zhuǎn)換函數(shù)/(x)如圖4所示?？梢钥吹?，函數(shù)/(jc)
是一個(gè)非線性變換函數(shù)，但具有較好的連續(xù)性，/(x)的這種較好的連續(xù)性保證了在窗寬
窗位調(diào)節(jié)時(shí)顯示圖像會(huì)有連續(xù)的過度，不會(huì)產(chǎn)生視覺上的跳躍，因此可以做到與窗寬窗 位技術(shù)的無縫結(jié)合。
④利用動(dòng)態(tài)范圍轉(zhuǎn)換函數(shù)/(jc)將當(dāng)前乳腺X線圖像中的每個(gè)像素值映射到可顯示 灰度階，形成顯示圖像。具體步驟為
-1 、采用動(dòng)態(tài)范圍轉(zhuǎn)換函數(shù)/(x)對(duì)當(dāng)前乳腺X線圖像中的像素值為:c的像素進(jìn)行
變換，得到^ = /00，其中，y為像素值x變換后的像素值。
-2、采用線性窗口變換函數(shù)g(力將像素值j;線性映射到可顯示灰度階，形成顯示 圖像。
上述步驟④-l和④-2相當(dāng)于對(duì)原始的乳腺X線圖像即當(dāng)前乳腺X線圖像的每個(gè)像 素值x作非線性映射g(/(;c))到可顯示灰度階，圖5給出了像素值到可顯示灰度階的映
射示意圖，其中直線表示采用現(xiàn)有的線性映射方法的映射曲線，除縱坐標(biāo)尺度單位不同 夕卜，g(/(力)與圖4中的/(;c)曲線形狀完全相同，對(duì)比最下方的直方圖曲線p(JC)，可以
發(fā)現(xiàn)，當(dāng)p(;c)較大時(shí)，g(/(;c》有比較大的斜率，這體現(xiàn)了出現(xiàn)次數(shù)頻繁的像素值具有
1權(quán)利要求
1、一種乳腺X線圖像的軟拷貝顯示方法，其特征在于包括以下步驟①定義待處理的乳腺X線圖像為當(dāng)前乳腺X線圖像，統(tǒng)計(jì)當(dāng)前乳腺X線圖像的乳腺區(qū)域中的像素的像素值為x的概率密度直方圖，記為p(x)，統(tǒng)計(jì)乳腺區(qū)域中的像素的像素值為x的概率密度直方圖p(x)中的非零概率密度值的個(gè)數(shù)，記為Np，記具有非零概率密度值的像素值的定義域?yàn)镈Z+，設(shè)置動(dòng)態(tài)范圍擴(kuò)張倍數(shù)，記為k1，設(shè)置用于將乳腺區(qū)域的像素值域[V′min，V′max]映射到
的動(dòng)態(tài)范圍轉(zhuǎn)換函數(shù)，記為f(x)，其中，V′max為乳腺區(qū)域內(nèi)的最大像素值，V′min為乳腺區(qū)域內(nèi)的最小像素值；②構(gòu)建用于表征乳腺區(qū)域中的像素的像素值為x的重要性的權(quán)重函數(shù)w(x)；③構(gòu)造在DZ+上單調(diào)遞增的動(dòng)態(tài)范圍轉(zhuǎn)換函數(shù)f(x)；④利用動(dòng)態(tài)范圍轉(zhuǎn)換函數(shù)f(x)將當(dāng)前乳腺X線圖像中的每個(gè)像素值映射到可顯示灰度階，形成顯示圖像。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種乳腺X線圖像的軟拷貝顯示方法，其特征在于所述 的步驟①的具體步驟為①-l、定義待處理的乳腺x線圖像為當(dāng)前乳腺x線圖像，采用現(xiàn)有的乳腺區(qū)域分割 方法對(duì)當(dāng)前乳腺X線圖像進(jìn)行分割，得到當(dāng)前乳腺x線圖像的乳腺區(qū)域，記乳腺區(qū)域中包含的像素的個(gè)數(shù)為iV，統(tǒng)計(jì)乳腺區(qū)域中的像素的像素值為jc的概率密度直方圖，并 記為p(x)， />0c) = |{/Kz'，_/) = x|(U')e5r}|，其中，(/,_/)表示乳腺區(qū)域中的像素的坐標(biāo)，!'表示行坐標(biāo)，j'表示列坐標(biāo)，/1(z》')表示坐標(biāo)為(z',力的像素的像素值，5,表示乳腺區(qū)域，運(yùn)算符"II"表示集合中元素的個(gè)數(shù)；①-2、記乳腺區(qū)域內(nèi)的最大像素值為F:，記乳腺區(qū)域內(nèi)的最小像素值為ri，記 乳腺區(qū)域的像素值域?yàn)閇4,F:J ，統(tǒng)計(jì)乳腺區(qū)域中的像素的像素值為:c的概率密度直方 圖p("中的非零概率密度值的個(gè)數(shù)，記非零概率密度值的個(gè)數(shù)為i^， AT,(p(jc)^OIF:《jc^f:J， WpSiV,記具有非零概率密度值的像素值的定義域?yàn)閆);， "={<|; 00>0,1《" }，其中，pOc;)為第f個(gè)非零概率密度值，；c,:為第z'個(gè)非零概率密度值對(duì)應(yīng)的像素值；① -3、設(shè)置動(dòng)態(tài)范圍擴(kuò)張倍數(shù)，記為A， &>1，設(shè)置用于將乳腺區(qū)域的像素值域[CCJ映射到[o，V ]的動(dòng)態(tài)范圍轉(zhuǎn)換函數(shù)，記為/W。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種乳腺X線圖像的軟拷貝顯示方法，其特征在于所述 的步驟①-3中的動(dòng)態(tài)范圍擴(kuò)張倍數(shù)^的取值范圍為[2，5]。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種乳腺X線圖像的軟拷貝顯示方法，其特征在于所述 的步驟②的具體步驟為② -l、搜索乳腺區(qū)域中的像素的像素值為x的概率密度直方圖p(;c)中的最大概率密度值，記為;^， /w:Mx^(;c)，C^"CJ，其中，M欲()為取最大值函數(shù)；②-2、構(gòu)建用于表征乳腺區(qū)域中的像素的像素值為Jc的重要性的權(quán)重函數(shù)vKx)，初始化權(quán)重函數(shù)w(;c)，記初始化權(quán)重函數(shù)wOO后的值為w。(x)， w。(jc) = 1 + ^'(/Kjc)//j,)，其中，i^表示概率密度值在權(quán)重中的作用參數(shù)，&>1;②-3、采用現(xiàn)有的分割閾值計(jì)算方法將乳腺區(qū)域分割為乳腺實(shí)質(zhì)區(qū)域與乳腺脂肪區(qū)域，記計(jì)算得到的乳腺實(shí)質(zhì)區(qū)域與乳腺脂肪區(qū)域的分割閾值為r。；②-4、設(shè)置乳腺脂肪區(qū)域中所有像素的像素值所在的像素值區(qū)間的長度，記為/， 100^/2300;②-5、設(shè)置用于表征乳腺實(shí)質(zhì)區(qū)域和乳腺脂肪區(qū)域的重要性的乘數(shù)因子，記為s(:c)，<formula>formula see original document page 3</formula>②-6、計(jì)算w!(;c)， w(x)-j(;c)'WqO:);②-7、對(duì)Wi(;c)進(jìn)行歸一化處理，得到權(quán)重函數(shù)w(;c)，啡)=。*《
5、根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種乳腺X線圖像的軟拷貝顯示方法，其特征在于所述
全文摘要
本發(fā)明公開了一種乳腺X線圖像的軟拷貝顯示方法，通過統(tǒng)計(jì)乳腺X線圖像的乳腺區(qū)域中像素值為x的概率密度直方圖，構(gòu)建用于表征乳腺區(qū)域中像素值重要性的權(quán)重函數(shù)及構(gòu)造單調(diào)遞增的動(dòng)態(tài)范圍轉(zhuǎn)換函數(shù)，再利用動(dòng)態(tài)范圍轉(zhuǎn)換函數(shù)將乳腺X線圖像中的每個(gè)像素值映射到可顯示灰度階，形成顯示圖像，實(shí)質(zhì)上是對(duì)乳腺X線圖像中的每個(gè)像素值作非線性映射到可顯示灰度階，由于映射關(guān)系采用了非線性的映射關(guān)系，因此通過本方法顯示的結(jié)果可以體現(xiàn)不同乳腺組織部位信息的不同重要性，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)重要診斷信息的清晰表達(dá)，此外，通過本方法進(jìn)行圖像顯示，在大幅度改善乳腺實(shí)質(zhì)區(qū)域顯示效果的同時(shí)，保持了乳腺輪廓的顯示效果，即使得乳腺的輪廓線仍舊清晰可見。
文檔編號(hào)A61B6/03GK101664316SQ20091015311
公開日2010年3月10日 申請(qǐng)日期2009年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月16日
發(fā)明者李均利, 汪永生, 祝衛(wèi)峰, 裘意娜, 金林鵬, 剛 陳, 平 魏 申請(qǐng)人:寧波大學(xué)