脑部FLAIR核磁共振影像的图像强度标准化方法技术

本发明专利技术涉及核磁共振图像处理领域，具体是一种脑部FLAIR核磁共振影像的图像强度标准化方法。本发明专利技术方法在FLAIR图像的灰度直方图上寻找截断点，将灰度值大于截断点的体素进行标记，使其不参与线性标准化操作，而对强度值小于截断点的体素进行标准化操作；通过确定合适的截断点位置并进行线性归一化，从而实现对图像强度的标准化处理。本发明专利技术方法不管直方图中存在多少个峰值，只关注最高波峰，使得标准化步骤更加简单。

Standardization of image intensity for brain FLAIR magnetic resonance imaging

The invention relates to the field of nuclear magnetic resonance image processing, in particular to a method for standardizing image intensity of FLAIR nuclear magnetic resonance image of the brain. The method of the invention searches for cut-off points on the gray histogram of FLAIR image, marks voxels whose gray values are larger than cut-off points, so that they do not participate in the linear standardization operation, and standardizes voxels whose intensity values are less than cut-off points; and realizes the standardization processing of image strength by determining the appropriate cut-off point position and linear normalization. No matter how many peaks exist in the histogram, the method of the invention only pays attention to the highest peaks, which makes the standardization step simpler.

【技术实现步骤摘要】
脑部FLAIR核磁共振影像的图像强度标准化方法
本专利技术涉及核磁共振图像处理领域，具体是一种脑部FLAIR核磁共振影像的图像强度标准化方法。
技术介绍
随着人工智能技术的发展，对脑部MRI影像中的病变部位进行自动分割成为当下脑部医学图像处理的研究热点。但自动分割的前提是图像具有统一的强度分布范围和一致的图像对比度，否则会影响后续分割结果的准确率。当前，核磁共振成像(MagneticResonanceImage,MRI)的主要缺点之一是对图像强度缺乏标准的和可量化的解释。具体表现为，当使用不同的核磁共振扫描设备或不同的扫描协议时，不同病人的核磁共振影像在强度分布范围和图像对比度上存在差异。此外，由于受一些不可控因素的影响，即使是使用同一核磁共振设备对同一病人的同一部位进行扫描，不同时刻的扫描结果在图像强度和对比度上仍然存在差异。因此，对MRI图像进行去差异化的标准化处理是自动分割前的重要环节。
技术实现思路
由于脑部液体衰减反转恢复序列图像(fluidattenuatedinversionrecovery,FLAIR)是识别脑部病变常用且主要的数据源，如脑白质高信号。因此，本专利技术针对本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.脑部FLAIR核磁共振影像的图像强度标准化方法，其特征在于，所述方法步骤为：第一步：确定截断点待处理的脑部FLAIR图像集合称为样本数据集，从样本数据集中随机选取一个样本作为训练样本，在剩下的样本中随机选取一个作为测试样本；分别统计训练样本和测试样本的直方图，并记样本的标志点分别为Ltrain＝{mintr,maxtr,htr}和Ltest＝{minte,maxte,hte}；其中，min是直方图的最小强度值点；max点与截断点是同一点；min和max之间的区域是IOI；h是直方图曲线上最高峰值对应的强度值点，min点和h点是固定的，max点亦即截断点；截断点的确定需要经过初步标定和比例调...

【技术特征摘要】
1.脑部FLAIR核磁共振影像的图像强度标准化方法，其特征在于，所述方法步骤为：第一步：确定截断点待处理的脑部FLAIR图像集合称为样本数据集，从样本数据集中随机选取一个样本作为训练样本，在剩下的样本中随机选取一个作为测试样本；分别统计训练样本和测试样本的直方图，并记样本的标志点分别为Ltrain＝{mintr,maxtr,htr}和Ltest＝{minte,maxte,hte}；其中，min是直方图的最小强度值点；max点与截断点是同一点；min和max之间的区域是IOI；h是直方图曲线上最高峰值对应的强度值点，min点和h点是固定的，max点亦即截断点；截断点的确定需要经过初步标定和比例调整两个步骤：步骤1：初步标定初步标定是在直方图上选取一个大致合理的强度值作为截断点的初始位置，记为cut_off'；当直方图中首次出现4个体素个数不多于3的连续强度值时，这四个强度值及其右侧的所有强度都是由强度异常的瑕玷或病变部位产生高强度值，这4个连续值中的第1个强度值作为初始截断点，该值满足cut_off'<maximum；若直方图中不存在4个体素个数少于3的连续强度值时，令cut_off'＝maximum；步骤2：比例调整在直方图曲线上，用高峰值与截断点的比率代表图像的对比度，简称为“对比比率”，记为C；以训练样本的对比比率为基准，通过调整测试样本的初始截断点位置，使测试样本的对比比率与训练样本的对比比率接近，调整后的截断点为最终的截断点，记为cut_off，具体调整步骤如下：步骤①：令cut_offtr＝cut_offt'r；步骤②：分别根据公式(1)和公式(2)计算训练样本的对比比率Ctr和测试样本在初始截断点下的对比比率Cte：Ctr＝htr/cut_offtr(1)Ctr＝htr/cut_off′te(2)步骤(③：令Cte＝Ctr，根据公式(3)重新计算测试样本的截断点，计算产生的新的截断点记为cut_offnew：步骤④：如果cut_offne...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵欣，王欣，杨晓，王洪凯，
申请(专利权)人：大连大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21