【技术实现步骤摘要】
本申请涉及图像处理领域，具体而言，涉及一种用于结核菌素皮试结果图像的分割方法。
技术介绍
1、ppd皮试是临床上的辅助指标，常用于结核病诊断、检测结核病感染、发现结核患者、卡介苗接种对象的选择及接种结果的考核、确定细胞免疫状态等等。皮内结核菌素注入后，在体内产生反应，一段时间后在皮肤的表面产生特征，特征一般为红晕、硬结等。一般在时间节点24h、48h、72h，进行观察。医生通过皮肤表面的特征进行判断。
2、实际中，一般是患者在皮试过后72h到门诊直接观察最终的结果；医护人员通过红晕大小、硬结的纵横比等进行判断。一方面，增加了患者的就医成本，患者需要特意前往门诊进行皮试结果的观察；另一方面，由于需要到门诊观看结果，患者一般不会在24h、48h、72h均进行观察，而是直接在72h进行观察，这使得24h、48h时的信息没有被观察到，从而丢失部分信息，使得诊断结果存在一定误差；再一方面，需要大量医护人员进行记录、检查，导致医疗资源的浪费。因此，需要通过皮试部位的图像对皮试结果进行诊断，图像中包含了环境、皮试周围皮肤、皮试处特征等等，对图像的分割是实现数字化诊断的关键。
3、名称为“基于图像识别智能分析ppd皮试结果的方法及装置”，公开号为“cn113344914a”的专利技术专利申请公开了一种基于深度学习的分割方法，该方法需要大量数据集进行训练，并且容易产生过拟合现象，泛用性不足，分割准确率较低。综上所述，现有的图像分割算法分割准确率较低，不能满足ppd图像分割的高准确率要求。
技术实
1、本专利技术的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种用于结核菌素皮试结果图像的分割方法，以解决现有的图像分割算法分割准确率较低，不能满足ppd图像分割的高准确率要求问题。
2、为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
3、本申请提供一种用于结核菌素皮试结果图像的分割方法，该方法包括如下步骤：
4、s1，获取结核菌素皮试结果图像；
5、s2，对图像进行预处理，得到标准图像；
6、s3，对标准图像进行像素值统一和颜色空间转化；
7、s4，根据统一后的像素值和转化后的颜色空间的通道，构建像素直方图，利用像素直方图确定第一像素区域的中心和大小；
8、s5，由第一像素区域得到过滤图像；
9、s6，利用otsu二分法，对过滤图像进行分割，得到分割结果。
10、进一步地，图像通过成像装置获取；预处理包括，通过灰度转化，遍历像素区块，以灰度最低点为中心，分割出标准图像。
11、更进一步地，像素值统一包括：采用偏移均值漂移m(x)聚类进行像素值统一，表达式为：其中，x代表随机中心，sh代表半径为h的高维球区域，xi为球内样本点，k为落入区域sh的样本点数量。
12、更进一步地，颜色空间转化包括：将标准图像由rgb颜色空间转化到rgb-ii的颜色空间，表达式为：其中，r，g，b代表原颜色空间的红，绿，蓝三种颜色分量，代表rgb-ii颜色空间的三种颜色分量。
13、更进一步地，步骤s4包括如下步骤：s41，构建第一像素区域，并确定第一像素区域的中心；s42，构建第二像素区域，得到第一像素区域和第二像素区域对应的巴氏距离；s43，根据巴氏距离确定第一像素区域的大小。
14、更进一步地，步骤s41包括，利用rgb-ii颜色空间中的通道，对像素值统一后的图像，以像素强度为横坐标，以像素强度下对应的像素数量为纵坐标，建立像素直方图，在像素直方图中，找到出现次数最多的像素对应的像素强度k，以所有强度为k的像素pi为中心，建立n×n的第一像素区域，其中，n表示像素的大小。
15、更进一步地，步骤s42包括，第一像素区域和第二像素区域的像素直方图之间的巴氏距离由表达式得到，其中，d(h1,h2)表示巴氏距离，i表示像素强度，n表示像素数目，h1(i)和h2(i)分别表示像素直方图h1和像素直方图h2中像素强度为i的像素数量，和分别表示像素直方图h1和像素直方图h2的均值，h1表示第一像素区域的像素直方图，h2表示第二像素区域的像素直方图，第二像素区域为(n+2)×(n+2)的像素区域。
16、更进一步地，步骤s6包括如下步骤：s61，去除过滤图像中的低熵部分；s62，利用otsu二分法得到第一分割阈值；s63，对第一分割阈值进行加权，得到第二分割阈值，最终得到分割结果。
17、更进一步地，步骤s61中熵的表达式为，其中，pr为过滤图像中像素的像素强度，将ε＜1.5的部分移除，保留熵值大于等于1.5的部分。
18、更进一步地，步骤s62利用第一分割阈值将目标像素从背景像素中分离，第一分割阈值的表达式为其中，ph0(t)和phb(t)代表在假定分割阈值t下的目标像素数量所占整图像像素数量的比例和背景像素数量所占整图像像素数量的比例，μh02(t)和μhb2(t)代表在假定分割阈值t下目标像素和背景像素的像素强度均值，均为常数。
19、现有技术相比，本专利技术的有益效果：本专利技术方法利用像素相对统一减小图像皮肤伪影；通过巴氏距离判断像素直方图的相似程度；对过滤图像进行otsu二分割，且分割阈值为加权阈值，以减小阈值向背景像素漂移；从多个角度提升了分割的准确度，本专利技术方法能够将结核菌素红斑从图像中准确地分离出来，分割准确率较高，能够满足ppd图像分割的高准确率要求。从而，通过分割结果医护人员即可判断皮试结果，无需患者前往医院，节约了患者时间的同时，减小了医疗资源的浪费。
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1.一种用于结核菌素皮试结果图像的分割方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的用于结核菌素皮试结果图像的分割方法，其特征在于，所述图像通过成像装置获取；所述预处理包括，通过灰度转化，遍历像素区块，以灰度最低点为中心，分割出标准图像。
3.根据权利要求2所述的用于结核菌素皮试结果图像的分割方法，其特征在于，所述像素值统一包括：采用偏移均值漂移M(x)聚类进行所述像素值统一，表达式为：其中，x代表随机中心，Sh代表半径为h的高维球区域，xi为球内样本点，k为落入区域Sh的样本点数量。
4.根据权利要求3所述的用于结核菌素皮试结果图像的分割方法，其特征在于，所述颜色空间转化包括：将所述标准图像由RGB颜色空间转化到RGB-II的颜色空间，表达式为：其中，R，G，B代表原颜色空间的红，绿，蓝三种颜色分量，代表RGB-II颜色空间的三种颜色分量。
5.根据权利要求4所述的用于结核菌素皮试结果图像的分割方法，其特征在于，所述步骤S4包括如下步骤：S41，构建所述第一像素区域，并确定所述第一像素区域的中心；S42，构建第
6.根据权利要求5所述的用于结核菌素皮试结果图像的分割方法，其特征在于，所述步骤S41包括，利用所述RGB-II颜色空间中的通道，对所述像素值统一后的图像，以像素强度为横坐标，以所述像素强度下对应的像素数量为纵坐标，建立所述像素直方图，在所述像素直方图中，找到出现次数最多的像素对应的像素强度k，以所有强度为k的像素pi为中心，建立n×n的所述第一像素区域，其中，n表示像素的大小。
7.根据权利要求6所述的用于结核菌素皮试结果图像的分割方法，其特征在于，所述步骤S42包括，所述第一像素区域和所述第二像素区域的像素直方图之间的巴氏距离由表达式得到，其中，d(H1,H2)表示所述巴氏距离，I表示像素强度，N表示像素数目，H1(I)和H2(I)分别表示像素直方图H1和像素直方图H2中像素强度为I的像素数量，和分别表示像素直方图H1和像素直方图H2的均值，H1表示所述第一像素区域的所述像素直方图，H2表示所述第二像素区域的所述像素直方图，所述第二像素区域为(n+2)×(n+2)的像素区域。
8.根据权利要求1或5或7所述的用于结核菌素皮试结果图像的分割方法，其特征在于，所述步骤S6包括如下步骤：S61，去除所述过滤图像中的低熵部分；S62，利用所述OTSU二分法得到第一分割阈值；S63，对所述第一分割阈值进行加权，得到第二分割阈值，最终得到分割结果。
9.根据权利要求8所述的用于结核菌素皮试结果图像的分割方法，其特征在于，所述步骤S61中熵的表达式为，其中，Pr为所述过滤图像中像素的像素强度，将ε＜1.5的部分移除，保留熵值大于等于1.5的部分。
10.根据权利要求9所述的用于结核菌素皮试结果图像的分割方法，其特征在于，所述步骤S62利用所述第一分割阈值将目标像素从背景像素中分离，所述第一分割阈值的表达式为其中，PH0(t)和PHb(t)代表在假定分割阈值t下的目标像素数量所占整图像像素数量的比例和背景像素数量所占整图像像素数量的比例，μH02(t)和μHb2(t)代表在假定分割阈值t下目标像素和背景像素的像素强度均值，均为常数。
...【技术特征摘要】
1.一种用于结核菌素皮试结果图像的分割方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的用于结核菌素皮试结果图像的分割方法，其特征在于，所述图像通过成像装置获取；所述预处理包括，通过灰度转化，遍历像素区块，以灰度最低点为中心，分割出标准图像。
3.根据权利要求2所述的用于结核菌素皮试结果图像的分割方法，其特征在于，所述像素值统一包括：采用偏移均值漂移m(x)聚类进行所述像素值统一，表达式为：其中，x代表随机中心，sh代表半径为h的高维球区域，xi为球内样本点，k为落入区域sh的样本点数量。
4.根据权利要求3所述的用于结核菌素皮试结果图像的分割方法，其特征在于，所述颜色空间转化包括：将所述标准图像由rgb颜色空间转化到rgb-ii的颜色空间，表达式为：其中，r，g，b代表原颜色空间的红，绿，蓝三种颜色分量，代表rgb-ii颜色空间的三种颜色分量。
5.根据权利要求4所述的用于结核菌素皮试结果图像的分割方法，其特征在于，所述步骤s4包括如下步骤：s41，构建所述第一像素区域，并确定所述第一像素区域的中心；s42，构建第二像素区域，得到所述第一像素区域和所述第二像素区域对应的巴氏距离；s43，根据所述巴氏距离确定所述第一像素区域的大小。
6.根据权利要求5所述的用于结核菌素皮试结果图像的分割方法，其特征在于，所述步骤s41包括，利用所述rgb-ii颜色空间中的通道，对所述像素值统一后的图像，以像素强度为横坐标，以所述像素强度下对应的像素数量为纵坐标，建立所述像素直方图，在所述像素直方图中，找到出现次数最多的像素对应的像素强度k，以所有强度为k的像素pi为中心，建立n×...
【专利技术属性】
技术研发人员：臧俊斌，赵国英，蔡天鸣，张志东，薛晨阳，
申请(专利权)人：山西工学院，
类型：发明
国别省市：
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