膝盖骨医学影像的修复制造技术

本发明专利技术公开了一种膝盖骨医学影像的修复，其步骤：(1)生成破损区域的掩码；(2)寻找匹配的纹理块并且将其粘贴到原图像中；(3)在纹理块连接处进行光滑处理。本发明专利技术的优点是修复的图像质量高，线条光滑和连续；在膝盖骨CT扫描图像被用于手术计划和导航路径产生前，对破损区域的图像进行修复，能获得更好的医疗护理。一种彩色图像分割方法，包括：输入待分割图像并进行初始化设定；将输入图像由其初始色彩空间映射到多个不同的色彩空间，得到变换后的一组彩色图像；使用图像分割算法在所述多个色彩空间对该组彩色图像进行图像分割，得到多个分割结果；以该多个分割结果中的其中一个作为基准，分别对余下的其他分割结果进行类别标记的配准，相应得到经配准后的分割结果；将经配准后的分割结果与所述作为基准的分割结果进行信息融合，得到一个融合后的分割结果，并据此计算出所述待分割图像中每个象素所对应的类别标记，从而实现图像分割。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及膝盖骨医学影像修复的领域，特别涉及一种X射线导航中膝盖骨图像的修复方法。
技术介绍
1895年11月8日，伦琴在研究中无意地发现了 “X”射线，并用它为他夫人拍了人类历史上第一张医学图像，伦琴本人也因这一重大贡献获得了首个诺贝尔物理学奖。一个多世纪以来，医学图像经历了革命性的发展。计算机“X”光断层扫描成像CT，核磁共振成像MRI以及其它成像模式为组织器官非侵入映射提供了有效的方式。这可以使得科学家和外科医生真正与组织结构进行交互并且可以获得生命活动的信息。今天，医学成像的角色已经不仅仅局限于简单的可视化和对组织结构的观察，而且能够实现对病人的诊断，高端的外科手术规划以及模拟等。随着医疗水平的不断发展，人们可以获得更好的医疗护理。伴随着CT、MR1、PET等医学成像的应用，扫描图像的质量变得越来越重要。当扫描图像由于金属放射线或远程医疗传输中发生像素缺失时，无法正确进行判断。图像修复技术是一项古老的艺术，开始出现于欧洲文艺复兴时期。当时，人们为了恢复美术作品中丢失或被损坏部分并同时保持作品的整体效果，对中世纪的美术品进行修复，这样的工作就叫做“retouching” (润饰)或者“ inpainting” (润饰或修描)。人们手工用画笔修补油画时，一般都是先从破损区域的最外部开始修复，尽量将离破损区域最近的内容延伸到内部，使整幅画显得自然协调。从这里得到启发，数学家利用计算机模仿人们手工修补图画的过程，开发数字图像修复技术。H.1gehy 和 L.Pereira(Homan Igehy, Lucas Pereira.1mage Replacementthrough Texture Synthesis.Proc.0f IEEE International Conference on ImageProcessing(ICIP，97)，Page (s): 186-189，1997)介绍了 纹理合成的概念。L.Liang (LinLiang, Ce Liu, Ying-Qing Xu, Baining Guo, Heung-Yeung Shum.Real-Time TextureSynthesis by Patch-Based Sampling.ACM Transactions on Graphics，Vol.20, N0.3,July 2001)进一步改进了实时的性能。这个方法不仅通过调整参数就适合不同大小的破损区域，同时要求保持原图像的结构，因为她对保持原图像信息的完整性非常重要。尽管在图像处理和图形学研究邻域这种方法被广泛地用来修复图片，照片以及绘画品。但目前为止还没有见到医学领域应用的相关报道。区域增长算法是一种有效的图形分割方法，其基本思想就是从一个待分割物体内的种子区域(比较典型的一个和多个点)开始，评估与这个区域相邻的点，判断是否是待分割物体的一部分，如果是，则把这个点加入到种子区域中，继续执行对相邻点的评估与判断
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是要提供一种应用于膝盖骨X光导航系统中，在膝盖骨CT扫描图像被用于手术计划和导航路径产生前，对破损区域的图像进行修复的方法。为了解决以上的技术问题，本专利技术提供了一种膝盖骨医学影像的修复，该修复方法包括以下的步骤:(I)输入待修复的图像，并作去噪处理；(2)对图像中的破损区域分割标定产生掩码；由于破损区域是空白的，使用区域增长分割算法分割破损区域出来，并进行相应地标定，同时根据标定产生相应的掩码；(3)从输入样本纹理块Iin中寻找边界区域与Iwt匹配的纹理块Ii,若找到匹配的纹理块Ii，转第(4)步；若未找到匹配的纹理块Ii，则寻找边界区域最接近Iwt的纹理块，转第⑷步；(4)将寻找到的纹理块Ii粘贴到破损区域的左下角；(5)在匹配纹理块连接处进行融合处理；(6)按搜索方法寻找下一纹理块，重复第(3)、(4)和(5)步骤，将寻找到的纹理块按粘贴方法依次粘贴到破损区域，直至破损区域被全部覆盖；上述的搜索方法，是指寻找候选纹理块的方向从底部到顶部，在每一行中从左到右的顺序。上述的粘贴方法，是指将寻找到的纹理块Ii在底部第一行按从左到右的水平匹配方式粘贴满该行，然后第二行按垂直匹配方式粘贴满，第三行采用水平匹配方式粘贴，依次类推，两种匹配方式交替粘贴；⑵完成修复，输出图像。本专利技术的优越功效在于:I)修复的图像质量高，线条光滑和连续；2)在膝盖骨CT扫描时被用于手术计划和导航路径产生前，对破损区域的图像进行修复，能获得更好的医疗护理。具体实施例方式本专利技术提供了一种膝盖骨医学影像的修复，该修复方法包括以下的步骤:(I)输入待修复的图像，并作去噪处理；(2)对图像中的破损区域分割标定产生掩码；由于破损区域是空白的，使用区域增长分割算法分割破损区域出来，并进行相应地标定，同时根据标定产生相应的掩码；(3)从输入样本纹理块Iin中寻找边界区域与Iwt匹配的纹理块Ii,若找到匹配的纹理块Ii，转第(4)步；若未找到匹配的纹理块Ii，则寻找边界区域最接近Iwt的纹理块，转第⑷步；(4)将寻找到的纹理块Ii粘贴到破损区域的左下角；(5)在匹配纹理块连接处进行融合处理；为了改善纹理块之间的过渡，在每次粘贴新的纹理块后，需要执行融合处理，使图像看起来光滑和连续；(6)按搜索方法寻找下一纹理块，重复第(3)、(4)和(5)步骤，将寻找到的纹理块按粘贴方法依次粘贴到破损区域，直至破损区域被全部覆盖；上述的搜索方法，是指寻找候选纹理块的方向从底部到顶部，在每一行中从左到右的顺序。上述的粘贴方法，是指将寻找到的纹理块Ii在底部第一行按从左到右的水平匹配方式粘贴满该行，然后第二行按垂直匹配方式粘贴满，第三行采用水平匹配方式粘贴，依次类推，两种匹配方式交替粘贴；(7)完成修复，输出图像，如图5所示。本专利技术根据破损图像标定产生的掩码，使用输入样本纹理中的纹理块作为构造合成纹理的单元块。定义纹理块的边界区域为沿着边界的一个宽条带。如果两个纹理块在他们重叠的区域匹配，判定这两个纹理块匹配，同时将重叠区域光滑化处理。假定I1和I2两个相同大小和形状的纹理块，就说I1和I2匹配，如果(KI1,12) < Θ成立，其中d表示两个纹理块在像素意义上的距离，即接近程度。Θ是一个预先计算好的的常量。选择下面的公式作为测量两个边界区域接近程度的度量:本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种膝盖骨医学影像的修复，该修复方法包括以下的步骤：(1)输入待修复的图像，并作去噪处理；(2)对图像中的破损区域分割标定产生掩码；(3)从输入样本纹理块Iin中寻找边界区域与输出纹理块Iout匹配的纹理块Ii，若找到匹配的纹理块Ii，转第(4)步；若未找到匹配的纹理块Ii，则寻找边界区域最接近Iout的纹理块，转第(4)步；(4)将寻找到的纹理块Ii粘贴到破损区域的左下角；(5)在匹配纹理块连接处进行融合处理；(6)重复第(3)、(4)和(5)步骤寻找下一纹理块，将寻找到的纹理块Ii按粘贴方法依次粘贴到破损区域，直至破损区域被全部覆盖；(7)完成修复，输出图像。

【技术特征摘要】
1.一种膝盖骨医学影像的修复，该修复方法包括以下的步骤: (1)输入待修复的图像，并作去噪处理； (2)对图像中的破损区域分割标定产生掩码； (3)从输入样本纹理块Iin中寻找边界区域与输出纹理块U匹配的纹理块Ii,若找到匹配的纹理块Ii，转第⑷步；若未找到匹配的纹理块Ii，则寻找边界区域最接近Iwt的纹理块，转第⑷步； (4)将寻找到的纹理块Ii粘贴到破损区域的左下角； (5)在匹配纹理块连接处进行融合处理； (6)重复第(3)、(4)和(5)步骤寻找下一纹理块，将寻找到的纹理块Ii按粘贴方法依次粘贴到破损区域，直至破损区域被全部覆盖； (7)完成修复，输出图像。2.根据权利要求1所述的膝盖骨医学影像的修复，其特征在于:所述的搜索方法，是指寻找候选纹理块的方向从底部到顶部，在每一行中从左到右的顺序。3.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：许永华，
申请(专利权)人：昆山云锦信息技术发展有限公司，
类型：发明
国别省市：