一种基于大数据的超声波数据监测系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及超声波图像识别与管理技术领域，具体为一种基于大数据的超声波数据监测系统及方法，包括：提取已有的超声图像特征信息，将包含图像特征信息的部分保存为特征切片，对当前患者的超声图像进行特征识别，计算当前患者超声图像特征与特征切片的相似度，通过不同规格切片的相似度情况结合相似度评价函数对当前超声图像与图像特征信息的比对结果进行评价，通过识别和替换超声图像中病灶区域的异常像素，改善超声图像画质，通过对超声图像的灰度变换提升超声图像中病灶区域的图像对比度，便于肉眼能更好辨识超声图像上展现的信息。息。息。

【技术实现步骤摘要】
一种基于大数据的超声波数据监测系统及方法


[0001]本专利技术涉及超声波图像识别与管理
，具体为一种基于大数据的超声波数据监测系统及方法。

技术介绍

[0002]超声成像的研究最早可追溯到20世纪30年代。在20实际40年代出现的脉冲回波探伤仪器成为超声波检测技术的重要标识。20世纪60年代末，由于电子技术、计算机技术和信号处理技术的飞速发展，超声成像研究有了很大进展。20世纪70年代形成了几种比较成熟的方法，大量商品化设备上市，在医学诊断中得到极其广泛的应用。超声波成像技术有着价廉、简便、无创、无辐射性、成像快速、可连续动态及重复扫描，因此易于推广应用，常作为实质脏器及含液器官的首选方法。
[0003]超声成像受限于检测条件，受被检测物体，超声波检测设备，外界条件等影响等不可抗力影响导致图像失真甚至损坏的问题，造成超声图像上的信息难以被肉眼辨别，图像不可用的结果。此外一般的图像画质智能提升方法需要大量图片作为训练集，但相比于自然图像，超声图像比较稀缺，所以对于超声图像的标注和提升画质比自然图片更加困难。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种基于大数据的超声波数据监测系统及方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种基于大数据的超声波数据监测方法，方法包括：
[0006]步骤S100：从医院的超声图像记录中提取超声图像特征信息，将包含图像特征信息的部分保存为第一特征切片和第二特征切片；/>[0007]步骤S200：对当前患者的超声图像进行特征识别，分别计算当前患者超声图像特征与第一特征切片和第二特征切片的相似度；
[0008]步骤S300：通过相似度评价函数对当前患者的超声图像与图像特征信息的比对结果进行评价，辅助医生对当前患者的超声图像进行标注；
[0009]步骤S400：通过像素替换的方式消除当前患者的超声图像中病灶区域的异常像素点；
[0010]步骤S500：通过对灰度图像进行分段非线性灰度变换，提高当前患者的超声图像中病灶区域图像的画面对比度。
[0011]进一步的，步骤S100包括：
[0012]步骤S101：从医院的超声图像记录中提取超声图像特征信息，将超声图像特征信息记录为a1×
b1大小的第一特征切片，a1、b1为截取图像的边长，第一特征切片记入超声图像第一特征信息数据库T1，T1＝{t1，t2，t3，
……
，t
n
}，其中t1，t2，t3，
……
，t
n
分别表示超声图像的第1、第2、第3、
……
、第n个第一特征切片；
[0013]步骤S102：在各个第一特征切片所对应超声波图像的原有位置中，以第一特征切片为中心截取大小为a2×
b2的切片，满足a2＞a1，b2＞b1，得到第二特征切片记入第二特征切片数据库T2，T2＝{t
1*
，t
2*
，t
3*
，
……
，t
n*
}，其中t
1*
，t
2*
，t
3*
，
……
，t
n*
分别表示超声图像的第1、第2、第3、
……
、第n个第二特征切片。
[0014]进一步的，步骤S200包括：
[0015]步骤S201：用当前患者的超声图像与第一特征切片数据库进行比对，得到与第一特征切片相似的区域，记为第一相似区域，分别计算各个第一相似区域与对应第一特征切片的相似度，记为第一特征相似度，并把各个第一相似区域与第一特征切片的相似度由高至低排列，设置第一特征相似度阈值α，记入第一特征相似度数据库P，P＝{p1，p2，p3，
……
，p
m
}，其中p1，p2，p3，
……
，p
m
分别表示第1、第2、第3、
……
、第m个第一特征相似度；
[0016]步骤S202：在各个第一比对结果所对应的当前患者的超声图像中，以比较结果切片为中心截取一个a2×
b2的切片，与第二特征切片数据库进行第二相似度比较，得到第二似度区域，记入第二特征相似度数据库Q，Q＝{q1，q2，q3，
……
q
m
}，其中q1，q2，q3，
……
q
m
分别表示第1、第2、第3、
……
、第m个第二特征相似度。
[0017]进一步的，步骤S300包括：
[0018]步骤S301：各个第一相似区域代替对应相似的第一特征切片与该第一特征切片所在的第二特征切片进行图像特征的关联度比较，得到的关联度值，记入特征关联度比对结果数据库R，R＝{r1，r2，r3，
……
，r
m
}，其中r1，r2，r3，
……
，r
m
分别表示第1、第2、第3、
……
、第m个第一相似区域与的特征关联度；
[0019]步骤S302：设置第一比对结果相似度权重为λ，第二比对结果相似度权重为ρ，特征关联度比对结果相似度权重为φ，设置相似度评价函数f
i
＝λp
i
+ρq
i
+φr
i
，p
i
、q
i
、r
i
表示某个第一特征比对结果切片对应的第一比对结果相似度，第二比对结果相似度，特征关联度比对结果相似度，f
i
为评价得分；
[0020]通过第一比对结果相似度、第二比对结果相似度、特征关联度比对结果相似度三个参数共同评价特征比对结果，从而找到最合适的相似比较结果，超声图像有稀缺和标注代价高的特点，需要在图像上挖掘出更多的信息，图像局部区域之间的联系作为素材库样本，引入多角度评价相似度区域的方法，降低不可控因素的干扰，以提升相似度比对的准确性；
[0021]步骤S303：设置相似度评价得分阈值β，f
i
＞β时记为有效判定区域，统计每张当前患者的超声图像中有效判定区域的个数，设置有效判定告警门限为n，当前患者的超声图像中有效判定区域数量小于n时，提醒医生对当前患者的超声图像进行重点查看和标注；
[0022]步骤S304：当前患者的超声图像中有效判定区域数量大于n时，在现有图上标记出这n个第一相似区域和第二相似区域，当第二相似区域发生重叠时，比较对应的第一相似区域的相似度，隐去第一特征相似度较小的第一相似区域所在的第二相似区域；
[0023]步骤S305：医生在第一相似区域和第二相似区域进行病灶区域和健康区域进行判断，如果第一相似区域和第二相似区域之外存在病灶区域，请医生进行补充标注；
[0024]步骤S306：对医生补本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于大数据的超声波数据监测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤S100：从医院的超声图像记录中提取超声图像特征信息，将包含图像特征信息的部分保存为第一特征切片和第二特征切片；步骤S200：对当前患者的超声图像进行特征识别，分别计算当前患者超声图像特征与第一特征切片和第二特征切片的相似度；步骤S300：通过相似度评价函数对当前患者的超声图像与图像特征信息的比对结果进行评价，辅助医生对当前患者的超声图像进行标注；步骤S400：通过像素替换的方式消除当前患者的超声图像中病灶区域的异常像素点；步骤S500：通过对灰度图像进行分段非线性灰度变换，提高当前患者的超声图像中病灶区域图像的画面对比度。2.根据权利要求1所述的一种基于大数据的超声波数据监测方法，其特征在于：步骤S100包括：步骤S101：从医院的超声图像记录中提取超声图像特征信息，将超声图像特征信息记录为a1×
b1大小的第一特征切片，a1、b1为截取图像的边长，第一特征切片记入超声图像第一特征信息数据库T1，T1＝{t1，t2，t3，
……
，t
n
}，其中t1，t2，t3，
……
，t
n
分别表示超声图像的第1、第2、第3、
……
、第n个第一特征切片；步骤S102：在各个第一特征切片所对应超声波图像的原有位置中，以第一特征切片为中心截取大小为a2
×
b2的切片，满足a2＞a1，b2＞b1，得到第二特征切片记入第二特征切片数据库T2，T2＝{t
1*
，t
2*
，t
3*
，
……
，t
n*
}，其中t
1*
，t
2*
，t
3*
，
……
，t
n*
分别表示超声图像的第1、第2、第3、
……
、第n个第二特征切片。3.根据权利要求1所述的一种基于大数据的超声波数据监测方法，其特征在于：步骤S200包括：步骤S201：用当前患者的超声图像与第一特征切片数据库进行比对，得到与第一特征切片相似的区域，记为第一相似区域，分别计算各个第一相似区域与对应第一特征切片的相似度，记为第一特征相似度，并把各个第一相似区域与第一特征切片的相似度由高至低排列，设置第一特征相似度阈值α，记入第一特征相似度数据库P，P＝{p1，p2，p3，
……
，p
m
}，其中p1，p2，p3，
……
，p
m
分别表示第1、第2、第3、
……
、第m个第一特征相似度；步骤S202：在各个第一比对结果所对应的当前患者的超声图像中，以比较结果切片为中心截取一个a2×
b2的切片，与第二特征切片数据库进行第二相似度比较，得到第二似度区域，记入第二特征相似度数据库Q，Q＝{q1，q2，q3，
……
q
m
}，其中q1，q2，q3，
……
q
m
分别表示第1、第2、第3、
……
、第m个第二特征相似度。4.根据权利要求1所述的一种基于大数据的超声波数据监测方法，其特征在于：步骤S300包括：步骤S301：各个第一相似区域代替对应相似的第一特征切片与该第一特征切片所在的第二特征切片进行图像特征的关联度比较，得到的关联度值，记入特征关联度比对结果数据库R，R＝{r1，r2，r3，
……
，r
m
}，其中r1，r2，r3，
……
，r
m
分别表示第1、第2、第3、
……
、第m个第一相似区域与的特征关联度；步骤S302：设置第一比对结果相似度权重为λ，第二比对结果相似度权重为ρ，特征关联度比对结果相似度权重为φ，设置相似度评价函数f
i
＝λp
i
+ρq
i
+φr
i
，p
i
、q
i
、r
i
表示某个第
一特征比对结果切片对应的第一比对结果相似度，第二比对结果相似度，特征关联度比对结果相似度，f
i
为评价得分；步骤S303：设置相似度评价得分阈值β，f
i
＞β时记为有效判定区域，统计每张当前患者的超声图像中有效判定区域的个数，设置有效判定告警门限为n，当前患者的超声图像中有效判定区域数量小于n时，提醒医生对当前患者的超声图像进行重点查看和标注；步骤S304：当前患者的超声图像中有效判定区域数量大于n时，在现有图上标记出这n个第一相似区域和第二相似区域，当第二相似区域发生重叠时，比较对应的第一相似区域的相似度，隐去第一特征相似度较小的第一相似区域所在的第二相似区域；步骤S305：医生在第一相似区域和第二相似区域进行病灶区域和健康区域进行判断，如果第一相似区域和第二相似区域之外存在病灶区域，请医生进行补充标注；步骤S306：对医生补充标注的区域进行记录和提取图像特征信息，将提取到的图像特征信息存入第一特征信息数据库T1。5.根据权利要求1所述的一种基于大数据的超声波数据监测方法，其特征在于：步骤S400包括：步骤S401：将当前患者的超声图像转化为灰度图像S，灰度值量化范围为0～255，像素的灰度值用s
ij
表示i，j表示该像素在二维空间中的位置，横坐标指示方向用i计数，纵坐标指示方向用j计数，s

【专利技术属性】
技术研发人员：陈建刚，冯亮，朱恩铭，
申请(专利权)人：千诊万确上海科技有限公司，
类型：发明
国别省市：