1.一種基于X射線、超聲、紅外三類圖像融合的乳腺腫塊圖像檢測方法,其特征在于,包括有如下步驟:
(1)對乳腺X射線、超聲、紅外三類圖像進(jìn)行融合,首先對同一患者同一時間同一部位的乳腺X線圖像、乳腺超聲圖像和乳腺紅外圖像進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換、圖像配準(zhǔn)一系列操作,使三幅圖像位置匹配,以數(shù)字圖像格式進(jìn)行處理,然后對乳腺X線圖像和乳腺超聲圖像進(jìn)行圖像融合,X線圖像和超聲圖像的融合結(jié)果再與乳腺紅外圖像進(jìn)行圖像融合,得到X射線、超聲、紅外三類融合圖像;
(2)對三類圖像融合后的乳腺圖像進(jìn)行預(yù)處理,采用形態(tài)學(xué)方法對三類融合圖像進(jìn)行去噪,先進(jìn)行一次開運(yùn)算,再進(jìn)行一次閉運(yùn)算,去除三類融合圖像中一些微小的噪聲;
(3)分割出三類融合圖像中的乳腺區(qū)域,對去噪后的三類融合圖像,獲取去噪后乳腺圖像的灰度直方圖,取閾值為50對圖像進(jìn)行二值化處理,然后采用方形網(wǎng)格覆蓋法,去除背景,分割出三類融合圖像中的乳腺區(qū)域;
(4)對分割出乳腺區(qū)域的三類融合乳腺圖像進(jìn)行小波圖像增強(qiáng),使乳腺區(qū)域中的腫塊更加清晰,使腫塊與背景明顯的區(qū)分開來,得到增強(qiáng)后的乳腺腫塊圖像;
(5)檢測出乳腺區(qū)域中的腫塊區(qū)域圖像,采用基于Top—hat的形態(tài)學(xué)方法對增強(qiáng)后的乳腺腫塊圖像進(jìn)行檢測,完成乳腺腫塊的圖像檢測。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于X射線、超聲、紅外三類圖像融合的乳腺腫塊圖像檢測方法,其特征在于,其中步驟(1)所述的得到X射線、超聲、紅外三類融合圖像,包括有如下步驟:
(1a)將乳腺X線圖像和超聲圖像分別進(jìn)行小波分解,分別得到乳腺X線圖像和超聲圖像的低頻系數(shù)與高頻系數(shù),先將兩幅圖像小波分解后的低頻系數(shù)進(jìn)行融合,再將兩幅圖像小波分解后的高頻系數(shù)進(jìn)行融合,得到X線圖像和超聲圖像融合后的低頻系數(shù)與高頻系數(shù);
(1b)對紅外乳腺圖像進(jìn)行小波變換,得到其低頻系數(shù)與高頻系數(shù),先將紅外乳腺圖像的低頻系數(shù)與X線圖像和超聲圖像融合后的低頻系數(shù)進(jìn)行融合,再將紅外乳腺圖像的高頻系數(shù)與X線圖像和超聲圖像融合后的高頻系數(shù)進(jìn)行融合,得到X線、超聲、紅外三類圖像融合后的低頻系數(shù)與高頻系數(shù),然后進(jìn)行小波逆變換,得到X射線、超聲、紅外三類融合圖像。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于X射線、超聲、紅外三類圖像融合的乳腺腫塊圖像檢測方法,其特征在于,其中步驟(3)所述的采用網(wǎng)格覆蓋法分割出三類融合圖像中的乳腺區(qū)域,包括有如下步驟:
(3a)對去噪后的三類融合圖像,獲取去噪后乳腺圖像的灰度直方圖,乳腺圖像的灰度值大多集中在50~255,取閾值為50對圖像進(jìn)行二值化處理;
(3b)采用網(wǎng)格覆蓋法分割出三類融合圖像中的乳腺區(qū)域,從二值化乳腺影像區(qū)域的左上角開始,由左至右,由上至下,用128×128像素的方形區(qū)域覆蓋影像,并且,每兩次覆蓋的區(qū)域需要有64×64像素大小的區(qū)域重疊,直至剩余的部分不足128×128像素,該不足區(qū)域是包含胸壁或影像的邊緣區(qū)域,可以忽略;
(3c)判斷是否為乳腺區(qū)域,對于每次方形區(qū)域所覆蓋影像區(qū)域的四個頂點(diǎn)和中心點(diǎn),判斷其灰度值是否屬于乳腺區(qū)間(即灰度值是否大于閾值50),如果方形區(qū)域所覆蓋影像區(qū)域的四個頂點(diǎn)或三個頂點(diǎn)及其中心都屬于乳腺區(qū)域,則認(rèn)為該方形區(qū)域所覆蓋影像區(qū)域?yàn)槿橄賲^(qū)域,否則認(rèn)為該方形區(qū)域所覆蓋影像區(qū)域?yàn)榉侨橄賲^(qū)域。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于X射線、超聲、紅外三類圖像融合的乳腺腫塊圖像檢測方法,其特征在于,其中步驟(5)所述的采用基于Top-hat形態(tài)學(xué)方法對腫塊進(jìn)行檢測,包括有如下步驟:
(5a)首先粗篩選一些種子點(diǎn),為粗選種子點(diǎn)需要確定3個分割閾值:
(5a1)使用類間方差最大法分割原圖像I,原圖像即三類融合圖像增強(qiáng)后的乳腺腫塊圖像,得到原圖像的分割閾值T1;
(5a2)計算原圖像的5×5鄰域梯度圖像G,用類間方差最大法分割鄰域梯度圖像G,求得G的分割閾值T2;
(5a3)對原圖像經(jīng)過Top—hat處理,再進(jìn)行開運(yùn)算,得到開運(yùn)算后圖像T,用類間方差最大法分割開運(yùn)算后圖像T,得到T的分割閾值T3;
(5b)將滿足條件,I>T1&G>T2&T>T3的像素點(diǎn)作為粗篩選的種子點(diǎn);對粗篩選的種子點(diǎn)進(jìn)行開運(yùn)算去除奇異點(diǎn),剩下的點(diǎn)作為待測點(diǎn),計算每個待測點(diǎn)的對比度,根據(jù)對比度條件,確定最終的種子點(diǎn);
(5c)最后對最終種子點(diǎn)進(jìn)行8鄰域的區(qū)域生長并輸出結(jié)果,完成乳腺腫塊的圖像檢測。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于X射線、超聲、紅外三類圖像融合的乳腺腫塊圖像檢測方法,其特征在于,步驟(5a3)中所述的經(jīng)過Top—hat處理,用類間方差最大法得到開運(yùn)算后圖像T的分割閾值T3,具體包括:
(5a3.1)對原圖像經(jīng)過Top—hat處理,去除背景得到目標(biāo),Top-hat等效于原圖像減去原圖與結(jié)構(gòu)元素進(jìn)行開運(yùn)算后得到的圖像,選用合適的結(jié)構(gòu)元素對原圖進(jìn)行開運(yùn)算,得到尺寸大于結(jié)構(gòu)元素的背景,再用原圖像減去開運(yùn)算后的圖像,去除背景,檢測到目標(biāo)(腫塊);
(5a3.2)對經(jīng)過Top—hat處理后的圖像進(jìn)行開運(yùn)算,去除奇異點(diǎn),得到開運(yùn)算后圖像T,考慮到大多數(shù)腫塊形狀特征接近于圓形,選用diskl作為開運(yùn)算的結(jié)構(gòu)元素;
(5a3.3)用類間方差最大法分割開運(yùn)算后圖像T,得到開運(yùn)算后圖像T的分割閾值T3。