本发明专利技术公开一种用于乳腺X线图像中提取乳腺区域的预处理方法及系统。其中所述方法包括步骤：对乳腺X线图像进行自动阈值分割，获得二值化图像；对二值图像中的连通区域填充处理，去除乳腺X线图像中的标签和孔洞；对二值化图像分成若干个子区域，对每个子区域按局部阈值进行二值化，定位出乳房轮廓区域；将二值化图像与乳房轮廓区域进行集合“与”操作，沿基准线由上至下搜索二值化图像中各个子区域中包含差异区域中像素点的数量，将包含差异区域中像素点数量最多的子区域定位为乳头区域。本发明专利技术通过全局自动阈值分割和局部阈值分析将精确地定位乳腺X光图像中得乳腺区域和乳头区域，预处理过程计算复杂度较低，具有很高的执行效率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种医学图像处理方法，尤其是涉及一种用于乳腺X线图像中提取乳腺区域的预处理方法及系统。
技术介绍
乳腺X线图像(mammography)原片清晰度和对比度的经常不足,为了帮助临床医生更好地诊断病情，需要对原片进行图像处理和增强。然而，乳腺X线图像存在背景、标签等干扰信息，并且不同的乳房区域，图像性质差别较大，需要使用不同的增强算法进行处 理。因此需要对输入的原始乳腺图像进行预处理和分割。目前的乳腺X线图像分割算法大多是简单的单次阈值分割，得到的乳房区域精度不佳，并且边缘比较粗糙。申请号200910100655. 5的中国专利申请，提出一种用于乳腺钥靶X线图像中乳腺区域提取的预处理方法，此方法通过简单地使用中值滤波方法和图像中左右两侧像素密度分布来判定乳腺区域在图像中的位置，然后使用水平和垂直未曝光边框剥离得到最终的乳房区域。但是，此方法无法区分乳头区域，易在乳房轮廓产生锯齿状边缘。申请号200810217937. 9的中国专利申请，提出一种确定乳腺外边缘轮廓的方法，此方法使用图像质心提取、图像二值化及区域生长等技术，确定乳腺外边缘轮廓。但是，此方法无法定位乳头区域和质密区，并且使用区域生长法容易使图像边缘不平滑，容易在乳房轮廓产生锯齿状边缘，锯齿状边缘会对后续的处理和诊断造成干扰。
技术实现思路
本专利技术提出一种用于乳腺X线图像中提取乳腺区域的预处理方法及系统，通过去除X线图像的背景和标签，采用全局自动阈值分割和局部阈值分析将精确地定位乳腺X线图像中得乳腺区域和乳头区域，以解决目前存在无法准确定位乳头区域的技术问题。本专利技术采用如下技术方案实现一种用于乳腺X线图像中提取乳腺区域的预处理方法，其包括步骤 对乳腺X线图像进行自动阈值分割，获得二值化图像，由基准线将二值化图像分成乳腺区域和背景区域； 对乳腺区域和背景区域进行填充处理，去除乳腺X线图像中的标签和孔洞； 以基准线为中心将二值化图像分成若干个子区域，对每个子区域按局部阈值进行二值化，定位出乳房轮廓区域； 将二值化图像与乳房轮廓区域进行集合“与”操作，得到基准线与乳房轮廓区域中皮肤一空气分界线之间的差异区域，并沿基准线由上至下搜索二值化图像中各个子区域中包含差异区域中像素点的数量，将包含差异区域中像素点数量最多的子区域定位为乳头区域；其中，基准线为二值化图像中值为I的像素点与值为O的像素点的分界线；乳腺区域的边缘为皮肤一空气分界线。在一个优选实施例中，所述方法还包括步骤 以乳头区域为分界点，将乳房轮廓区域中皮肤一空气分界线分为上下两部分； 分别对上下两部分进行曲线拟合，使用曲线拟合结果代替乳房轮廓区域中的现有边缘。其中，所述进行自动阈值分割的步骤包括 使用Otsu全局自适应阈值算法产生乳腺X线图像的全局阈值； 根据全局阈值对乳腺X线图像进行二值化处理，产生二值化图像BI，其中，二值化图像中像素I与像素O的分界线称为基准线。其中，所述去除乳腺X线图像中的标签和孔洞的步骤包括 判断基准线左右两边哪个区域中像素O的数量较多，以区分基准线两侧哪边属于乳腺区域，哪边属于背景区域； 翻转二值化图像，使背景区域在基准线的左侧，而乳腺区域在基准线的右侧； 逐行处理，将基准线左边 的背景区域中所有像素点的值全部赋值I，而将基准线右边的乳腺区域中所有像素点的值全部赋值O。其中，局部阈值为子区域中各个像素点的平均像素值。另外，本专利技术还公开一种用于乳腺X线图像中提取乳腺区域的预处理系统，其包括 全局阈值分析模块，用于对乳腺X线图像进行自动阈值分割，获得二值化图像，由基准线将二值化图像分成乳腺区域和背景区域； 连通区域填充处理模块，用于对乳腺区域和背景区域进行填充处理，去除乳腺X线图像中的标签和孔洞； 局部阈值分析模块，用于以基准线为中心将二值化图像分成若干个子区域，对每个子区域按局部阈值进行二值化，定位出乳房轮廓区域； 乳头区域定位模块，用于将二值化图像与乳房轮廓区域进行集合“与”操作，得到二值化图像中基准线与乳房轮廓区域中皮肤一空气分界线之间的差异区域，并沿基准线由上至下搜索二值化图像中各个子区域中包含差异区域中像素点的数量，将包含差异区域中像素点数量最多的子区域定位为乳头区域； 曲线拟合平滑处理模块，用于以乳头区域为分界点，将乳房轮廓区域中皮肤一空气分界线分为上下两部分，分别对上下两部分进行曲线拟合，使用曲线拟合结果代替乳房轮廓区域中的现有边缘。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果 本专利技术通过全局自动阈值分割和局部阈值分析将精确地定位乳腺X光图像中得乳腺区域和乳头区域，并通过曲线拟合的方式去除乳房轮廓的边缘锯齿，提高了后续的乳腺区域提取执行效率和执行效果。本专利技术的整个预处理过程计算复杂度很低，具有很高的执行效率。附图说明图I是本专利技术的流程示意图；图2是乳腺X线图像的示意 图3是乳腺X线图像对应的二值化图像的示意 图4是乳腺区域分割的示意 图5是本专利技术的系统结构示意图。具体实施方式 如图I所示，本专利技术提出的乳腺X线图像中提取乳腺区域的预处理方法，其包括如下实现步骤 步骤SI I、对乳腺X线图像进行自动阈值分割，产生基准线。输入的乳腺X线图像如图2所示。首先，使用Otsu全局自适应阈值算法产生乳腺X线图像的全局阈值T，然后，根据全局阈值T对乳腺X线图像进行二值化处理，产生一幅二值化图像BI，如图3所示。其中，在二值化图像BI中，像素I显示为白色，标识背景(空气)部分；像素O显示为黑色，标识乳腺区域；且像素I与像素O的分界线称为基准线(Baseline)，如图4所示。另外，在二值化图像BI中，二值图像BI中的黑色区域(即乳腺区域)白色区域(背景区域)看成两个连通区域。步骤S12、对二值图像BI中的连通区域填充处理，使用连通域填充算法去除乳腺X线图像中的标签和孔洞。经过步骤Sll产生的二值化图像BI中的黑白两个连通区域中存在一些杂点(如乳腺X线图像固有的标签和二值化时产生的孔洞)标签以及二值化时产生的杂点作为孔洞。使用连通区域填充算法去除二值化图像BI中白色连通区域(背景区域)和黑色连通区域(乳腺区域)内面积小于A的杂点，A为给定值随乳腺原始图像大小变化而变化。另外，一个较为简单的处理方法是首先，判断基准线左右两边哪个连通区域中像素O的数量较多(即以基准线为分界线，区分基准线两侧哪边属于乳腺区域，哪边属于背景区域)；然后，调整(翻转)二值化图像BI达到背景区域在基准线的左侧，而乳腺区域在基准线的右侧；接着逐行处理，基准线左边的背景区域中所有像素点的值全部赋值1，而基准线右边的乳腺区域中所有像素点的值全部赋值O。步骤S13、对二值化图像BI进行局部阈值分析，获得局部阈值分析结果图像。沿基准线由上至下将基准线附近的图像区域划分若干个KXK像素的子区域，K为一个给定值(比如K=300)，且每个子区域的中心都在基准线上；针对每个子区域取一个局部阈值(例如每个子区域中各个像素点的像素平均值)进行二值化，从而对X线图像中的乳房区域进行进一步的细化。该过程将定位出较为精确的乳房轮廓区域(即乳腺区域)，乳腺区域的边缘称为皮肤一空气分界线(Skin Air Interface)。步骤S14、定位乳头区域。首先，将二值化图像BI与局部本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于乳腺X线图像中提取乳腺区域的预处理方法，其特征在于，所述方法包括步骤：对乳腺X线图像进行自动阈值分割，获得二值化图像，由基准线将二值化图像分成乳腺区域和背景区域；对乳腺区域和背景区域进行填充处理，去除乳腺X线图像中的标签和孔洞；以基准线为中心将二值化图像分成若干个子区域，对每个子区域按局部阈值进行二值化，定位出乳房轮廓区域；将二值化图像与乳房轮廓区域进行集合“与”操作，得到基准线与乳房轮廓区域中皮肤—空气分界线之间的差异区域，并沿基准线由上至下搜索二值化图像中各个子区域中包含差异区域中像素点的数量，将包含差异区域中像素点数量最多的子区域定位为乳头区域；其中，基准线为二值化图像中值为1的像素点与值为0的像素点的分界线；乳腺区域的边缘为皮肤—空气分界线。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：赵明，康雨，
申请(专利权)人：深圳市蓝韵实业有限公司，
类型：发明
国别省市：
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