基于非参数核密度估计的数字乳腺层析合成摄影重建方法技术

本发明专利技术揭示了一种基于非参数核密度估计的数字乳腺层析合成摄影重建方法，步骤如下：S1、获取设定角度范围内n个不同角度的乳腺X射线投影；S2、对所获取的投影进行亮度均匀校正及降噪处理；S3、根据数字层析合成摄影的位移公式及所需重建层面的深度，依次对投影进行位移处理；S4、对投影分别进行乳腺区域提取并配准；S5、对乳腺区域采用非参数核密度估计方法进行聚焦信息估计，得到初步重建层；S6、对初步重建层进行二值化处理及引导滤波处理；S7、对初步重建层进行对比度增强处理，得到最终重建层。本发明专利技术可以有效地改善乳腺层析图像的重建层面质量，使得图像信息能够更完整的得以保留，便于医生对患者病情的诊断与筛查。

【技术实现步骤摘要】
基于非参数核密度估计的数字乳腺层析合成摄影重建方法
本专利技术具体涉及一种基于非参数核密度估计的数字乳腺层析合成摄影重建方法，属于医学图像处理

技术介绍
乳腺癌是发生在乳腺上皮组织的恶性肿瘤，在西欧、北美等发达国家，乳腺癌的发病率占女性恶性肿瘤首位，而处于相对低发区的中国，发病率也呈逐年上升的趋势。2018年，世界卫生组织报告世界上有210万女性成为新增的乳腺癌患者，是癌症病发率排行榜的第二名。当前研究已经证实癌症早期检测可以大大地降低病死率。传统的对于乳腺癌的筛查方式主要包括乳腺X线钼靶摄影、核磁共振成像(MRI)以及乳腺超声(B-US)。其中，乳腺X线钼靶摄影因病理结构和腺体组织重叠，容易造成漏诊；MRI又易造成假阳性判断；乳腺超声无法检测到微小钙化现象；因此，以上三种现有技术均存在较大的局限性。数字乳腺层析技术(DigitalBreastTomosynthesis，DBT)是一种更为新型的乳腺疾病影像筛查技术。该技术利用设备在有限的角度对组织投影，重建出乳腺的伪三维断层图像，解决了因病理结构和腺体组织重叠的问题，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于非参数核密度估计的数字乳腺层析合成摄影重建方法，其特征在于，包括如下步骤：/nS1、获取设定角度范围内n个不同角度的乳腺X射线投影；/nS2、对所获取的n个所述乳腺X射线投影进行亮度均匀校正及降噪处理；/nS3、根据数字层析合成摄影的位移及所需重建层面的深度，依次对经S2处理后的n个所述乳腺X射线投影进行位移处理；/nS4、对经S3处理后的n个所述乳腺X射线投影分别进行乳腺区域提取并配准；/nS5、对配准后的n个所述乳腺区域采用非参数核密度估计方法进行聚焦信息估计，得到初步重建层；/nS6、对所述初步重建层进行二值化处理，然后依据处理结果对所述初步重建层做引导滤波处理；/nS7、对...

【技术特征摘要】
1.一种基于非参数核密度估计的数字乳腺层析合成摄影重建方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、获取设定角度范围内n个不同角度的乳腺X射线投影；
S2、对所获取的n个所述乳腺X射线投影进行亮度均匀校正及降噪处理；
S3、根据数字层析合成摄影的位移及所需重建层面的深度，依次对经S2处理后的n个所述乳腺X射线投影进行位移处理；
S4、对经S3处理后的n个所述乳腺X射线投影分别进行乳腺区域提取并配准；
S5、对配准后的n个所述乳腺区域采用非参数核密度估计方法进行聚焦信息估计，得到初步重建层；
S6、对所述初步重建层进行二值化处理，然后依据处理结果对所述初步重建层做引导滤波处理；
S7、对滤波后的所述初步重建层采用对比度受限的自适应直方图均衡进行对比度增强，然后将优化后的图像输出、即得到最终重建层。


2.根据权利要求1所述的基于非参数核密度估计的数字乳腺层析合成摄影重建方法，其特征在于，在所述S1中，包括如下步骤：
使X射线源在压迫板上方绕乳腺体进行小范围弧形运动，保证平板探测器与所述X射线源在水平方向上保持相对运动关系，等间隔角度采集投影，得到设定角度范围内n个不同角度的乳腺X射线投影。


3.根据权利要求2所述的基于非参数核密度估计的数字乳腺层析合成摄影重建方法，其特征在于，在所述S2中，包括如下步骤：
S21、关闭所述X射线源并开启所述平板探测器，分别在每个角度连续采集多帧暗场图像，使用帧平均法获得每个角度下的一帧稳定的暗场图像；
S22、开启所述X射线源和所述平板探测器，分别在每个角度连续采集多帧光场图像，使用帧平均法获得每个角度下的一帧稳定的光场图像；
S23、开启所述X射线源和所述平板探测器，依次采集不同角度下的所述乳腺X射线投影并分别进行图像均匀校正，则第n个角度下所述乳腺X射线投影的图像均匀校正的公式为



其中，为一帧稳定的暗场图像，为一帧稳定的光场图像，为所述乳腺X射线投影的校正前图像，mean为取均值，为所述乳腺X射线投影的校正后图像；
S24、根据噪声程度高低，使用S23中的公式进行多次操作，对进行初步降噪，
当噪声程度较低时，采用帧平均法进行降噪处理；
当噪声程度较高时，采用基于二阶统计量的盲源分离算法进行降噪处理。


4.根据权利要求3所述的基于非参数核密度估计的数字乳腺层析合成摄影重建方法，其特征在于：所述基于二阶统计量的盲源分离算法包括奇异值分解算法及权值调整二阶盲辨识算法。


5.根据权利要求3所述的基于非参数核密度估计的数字乳腺层析合成摄影重建方法，其特征在于，在所述S3中，包括如下步骤：
以所述探测器运动轨迹的中心为原点、所述水平探...

【专利技术属性】
技术研发人员：喻春雨，李翰林，陈刚，刘明睿，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32