图像处理方法、装置、电子设备和存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种图像处理方法、装置、电子设备和存储介质。该方法包括：获取扫描对象的至少一个目标三维断层图像，并对每个目标三维断层图像进行梯度变换生成目标三维梯度图像；逐预设处理单元地在选定方向上确定每个目标三维梯度图像中灰度最大值对应的位置，并从每个目标三维断层图像中确定各位置处的灰度值；基于各灰度值生成扫描对象在选定方向上的初始二维图像；依据预设权重对初始二维图像和预设扫描角对应的二维投影图像进行加权求和，生成选定方向上的目标二维图像。通过上述技术方案，实现了从三维断层图像中快速且精确地获得能够反映扫描对象的组织结构全局性分布的二维图像。

Image processing methods, devices, electronic equipment and storage media

The embodiment of the invention discloses an image processing method, a device, an electronic device and a storage medium. The method includes: acquiring at least one target 3D slice image of the scanned object and generating the target 3D gradient image by gradient transformation for each target 3D slice image; determining the corresponding position of the maximum gray value in each target 3D gradient image in the selected direction by preset processing unit, and determining the gray value at each position from each target 3D slice image The initial 2D image of the scanning object in the selected direction is generated based on each gray value; the weighted sum of the initial 2D image and the 2D projection image corresponding to the preset scanning angle is performed according to the preset weight to generate the target 2D image in the selected direction. Through the above technical scheme, the two-dimensional image which can reflect the global distribution of the tissue structure of the scanned object can be obtained quickly and accurately from the three-dimensional sectional image.

【技术实现步骤摘要】
图像处理方法、装置、电子设备和存储介质
本专利技术实施例涉及医学图像处理技术，尤其涉及一种图像处理方法、装置、电子设备和存储介质。
技术介绍
目前所获得的医学图像中包含三维断层图像，其中的每个二维断层图像(或二维投影图像)均反映扫描对象的某一个横切面的情况。但是考虑到病灶通常分布于整个组织中，病灶的诊断除了需要三维断层图像，更多地需要组织的整体分布情况，此时为了减少扫描对象所接收的辐射剂量，需要从三维断层图像中来获得组织的整体分布情况。以乳腺图像为例，乳腺癌在全球范围内都是严重威胁女性健康的重要疾病。乳腺X射线摄影目前被公认为乳腺癌的首选检查方式，但是其获得的乳腺图像中存在组织重叠问题，影响乳腺病灶的诊断。近年来，随着影像设备不断更新，数字化乳腺断层合成技术，又称数字乳腺断层摄影(DigitalBreastTomosynthesis,DBT)的出现，使乳腺癌的早期检出和诊断有了进一步的提高。DBT是一种三维成像技术，可以在短暂的扫描过程中，在不同角度获得乳房的二维投影图像，然后将这些独立的二维投影图像重建成包含一系列高分辨率的乳腺三维断层图像。这些断层图像单独显示或以连续播放的形式动态显示。每个断层图像显示乳房在相应深度下的结构和组织特征，整个乳腺三维断层图像表示重建后的乳房，能够减少组织重叠的影响。但是，由于乳腺病灶(尤其是乳腺钙化)的诊断和定位更多地是需要基于病灶在整个乳房的分布情况，所以在实际诊断过程中除了需要为医生提供乳腺三维断层图像外，仍需要为其提供乳房的全局视图作为指导。若采用对患者先进行一次DBT以获得乳腺三维断层图像，再进行一次全视野数字乳腺X线摄影(Full-FieldDigitalMammography,FFDM)以获得乳房的组织结构全局性分布的二维图像(简称全局性二维图像)，势必会导致患者受到过多的辐射剂量，也会增加扫描时长。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种图像处理方法、装置、电子设备和存储介质，以实现从三维断层图像中获得能够反映扫描对象的组织结构全局性分布的二维图像，减少扫描时间及扫描对象所接收的辐射剂量，提高全局性二维图像的获取效率和图像质量。第一方面，本专利技术实施例提供了一种图像处理方法，包括：获取扫描对象的至少一个目标三维断层图像，并对每个所述目标三维断层图像进行梯度变换，生成相应目标三维断层图像对应的目标三维梯度图像；逐预设处理单元地在选定方向上确定每个所述目标三维梯度图像中灰度最大值对应的位置；从每个所述目标三维断层图像中确定与相应目标三维断层图像对应的各所述位置处的灰度值，并基于各所述灰度值，生成所述扫描对象在所述选定方向上的初始二维图像；依据预设权重，对所述初始二维图像和预设扫描角对应的二维投影图像进行加权求和，生成所述扫描对象在所述选定方向上的目标二维图像，其中，所述二维投影图像为所述扫描对象的三维扫描数据在所述预设扫描角投影而获得的断层图像，所述预设扫描角与所述选定方向的角度一致。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种图像处理装置，该装置包括：目标三维梯度图像生成模块，用于获取扫描对象的至少一个目标三维断层图像，并对每个所述目标三维断层图像进行梯度变换，生成相应目标三维断层图像对应的目标三维梯度图像；位置确定模块，用于逐预设处理单元地在选定方向上确定每个所述目标三维梯度图像中灰度最大值对应的位置；初始二维图像生成模块，用于从每个所述目标三维断层图像中确定与相应目标三维断层图像对应的各所述位置处的灰度值，并基于各所述灰度值，生成所述扫描对象在所述选定方向上的初始二维图像；目标二维图像生成模块，用于依据预设权重，对所述初始二维图像和预设扫描角对应的二维投影图像进行加权求和，生成所述扫描对象在所述选定方向上的目标二维图像，其中，所述二维投影图像为所述扫描对象的三维扫描数据在所述预设扫描角投影而获得的断层图像，所述预设扫描角与所述选定方向的角度一致。第三方面，本专利技术实施例还提供了一种电子设备，该电子设备包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现本专利技术任意实施例所提供的图像处理方法。第四方面，本专利技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现本专利技术任意实施例所提供的图像处理方法。本专利技术实施例通过获取扫描对象的至少一个目标三维断层图像，并对每个目标三维断层图像进行梯度变换，生成相应目标三维断层图像对应的目标三维梯度图像，增强了目标三维断层图像中的边缘特征，提高了目标三维断层图像中病灶和脉管系统的边缘信息在后续图像处理过程中的信息保留概率。通过逐预设处理单元地在选定方向上确定每个目标三维梯度图像中灰度最大值对应的位置；从每个所述目标三维断层图像中确定与相应目标三维断层图像对应的各所述位置处的灰度值，并基于各所述灰度值，生成所述扫描对象在所述选定方向上的初始二维图像；依据预设权重，对所述初始二维图像和预设扫描角对应的二维投影图像进行加权求和，生成所述扫描对象在所述选定方向上的目标二维图像。实现了从三维断层图像中获得能够反映扫描对象的组织结构全局性分布的二维图像，减少了扫描时间及扫描对象所接收的辐射剂量，提高了全局性二维图像(即目标二维图像)的获取效率。并且由于梯度变换和灰度最大值对应位置的灰度值的保留，确保了所获得的目标二维图像中病灶信息和脉管系统等组织信息的信息含量，由于预设扫描角对应的二维投影图像中细节信息的保留，增强了目标二维图像中的细节信息，从而提高了目标二维图像的图像质量。附图说明图1是本专利技术实施例一中的一种图像处理方法的流程图；图2是本专利技术实施例一中的目标三维梯度图像中灰度最大值对应的位置的确定原理示意图；图3是本专利技术实施例二中的一种图像处理方法的流程图；图4是本专利技术实施例二中的最大密度投影算法和平均值投影算法的投影结果示意图；图5是本专利技术实施例三中的一种图像处理方法的流程图；图6是本专利技术实施例四中的一种图像处理装置的结构示意图；图7是本专利技术实施例五中的一种电子设备的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。实施例一本实施例提供的图像处理方法可适用于从三维图像中获取选定方向上的二维图像。该方法可以由图像处理装置来执行，该装置可以由软件和/或硬件的方式实现，该装置可以集成在具有图像处理功能的电子设备中，例如个人计算机、服务器或网络设备等。参见图1，本实施例的方法具体包括如下步骤：S110、获取扫描对象的至少一个目标三维断层图像，并对每个目标三维断层图像进行梯度变换，生成相应目标三维断层图像对应的目标三维梯度图像。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图像处理方法，其特征在于，包括：/n获取扫描对象的至少一个目标三维断层图像，并对每个所述目标三维断层图像进行梯度变换，生成相应目标三维断层图像对应的目标三维梯度图像；/n逐预设处理单元地在选定方向上确定每个所述目标三维梯度图像中灰度最大值对应的位置；/n从每个所述目标三维断层图像中确定与相应目标三维断层图像对应的各所述位置处的灰度值，并基于各所述灰度值，生成所述扫描对象在所述选定方向上的初始二维图像；/n依据预设权重，对所述初始二维图像和预设扫描角对应的二维投影图像进行加权求和，生成所述扫描对象在所述选定方向上的目标二维图像，其中，所述二维投影图像为所述扫描对象的三维扫描数据在所述预设扫描角投影而获得的断层图像，所述预设扫描角与所述选定方向的角度一致。/n

【技术特征摘要】
1.一种图像处理方法，其特征在于，包括：
获取扫描对象的至少一个目标三维断层图像，并对每个所述目标三维断层图像进行梯度变换，生成相应目标三维断层图像对应的目标三维梯度图像；
逐预设处理单元地在选定方向上确定每个所述目标三维梯度图像中灰度最大值对应的位置；
从每个所述目标三维断层图像中确定与相应目标三维断层图像对应的各所述位置处的灰度值，并基于各所述灰度值，生成所述扫描对象在所述选定方向上的初始二维图像；
依据预设权重，对所述初始二维图像和预设扫描角对应的二维投影图像进行加权求和，生成所述扫描对象在所述选定方向上的目标二维图像，其中，所述二维投影图像为所述扫描对象的三维扫描数据在所述预设扫描角投影而获得的断层图像，所述预设扫描角与所述选定方向的角度一致。


2.根据权利要求1所述的图像处理方法，其特征在于，所述对每个所述目标三维断层图像进行梯度变换，生成相应目标三维断层图像对应的目标梯度图像包括：
对每个所述目标三维断层图像进行梯度变换，生成各初始三维梯度图像；
利用预设三维卷积核，对各所述初始三维梯度图像进行三维卷积，生成各所述目标三维梯度图像。


3.根据权利要求1所述的图像处理方法，其特征在于，所述获取扫描对象的至少一个目标三维断层图像包括：
获取所述扫描对象的至少一个初始三维断层图像，所述初始三维断层图像与所述目标三维断层图像一一对应；
对每个所述初始三维断层图像的高频信息进行增强，生成每个初始三维断层图像对应的目标高频图像；
基于每个所述初始三维断层图像对应的所述目标高频图像，以及相应初始三维断层图像的低频信息对应的低频图像，生成每个初始断层图像对应的目标三维断层图像。


4.根据权利要求3所述的图像处理方法，其特征在于，所述对每个所述初始三维断层图像的高频信息进行增强，生成每个初始三维断层图像对应的目标高频图像包括：
依据第一预设频段分解每个所述初始三维断层图像，生成每个所述初始三维断层图像对应的各第一频段图像，所述各第一频段图像包含一个低频图像和至少一个初始高频图像；
针对每个所述初始三维断层图像，利用第一预设高频增强算法，对所述初始三维断层图像对应的所述各第一频段图像中的每个所述初始高频图像进行高频增强，生成所述初始三维断层图像对应的目标高频图像。


5.根据权利要求1所述的图像处理方法，其特征在于，若所述目标三维断层图像的数量为多个时，所述基于各所述灰度值，生成所述扫描对象在所述选定方向上的初始二维图像包括：
基于每个所述目标三维断层图像对应的各所述灰度值，生成相应目标三维断层图像对应的所述扫描对象在所述选定方向上的过渡二维图像；
将各所述过渡二维图像沿所述选定方向投影，生成所述扫描对象在所述选定方向上的初始二维图像。


6.根据权利要求5所述的图像处理方法，其特征在于，所述将各所述过渡二维图像沿所述选定方向投影，生成所述扫描对象在所述选定方向上的初始二维图像包括：
利用最大密度...

【专利技术属性】
技术研发人员：张娜，冯娟，胡扬，杨乐，
申请(专利权)人：上海联影医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31