超声目标运动追踪方法技术

技术编号:9686943 阅读:155 留言:0更新日期:2014-02-19 22:05
本发明专利技术适用医疗及图像处理领域,提供了一种超声目标运动追踪方法,该方法包括:标识追踪者在第一帧选择的目标图像,并把此图像定义为待追踪目标信息;在目标信息周围定义下一帧的搜索范围,在这一范围内滑动窗口计算与目标信息的相似系数并取最大相似系数的位置为这一帧的追踪到的位置;为了不丢失目标,本发明专利技术提出了根据最大相似系数自适应调整下一帧搜索范围的方法;为了减少抖动现象,要发明专利技术提出了中央加权计算相似系数的方法。本发明专利技术结合结构相似系数模型,基于目标信息与滑动窗口内图像的中央加权相似系数,自适应调整搜索范围对目标进行追踪,在解决了抖动问题的同时精确地追踪目标。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于计算机视觉领域,尤其涉及一种。
技术介绍
在超声造影诊断中,经常要对某根血管的截面或某肿瘤的切面动态地进行定量分析,而这些目标区域或因被诊断者的呼吸而运动,或因诊断者和探头的移动而很难固定在屏幕的某一位置,这导致了定量分析的输入参杂了非目标区域信息甚至根本没有目标区域的信息,这些都大大降低了定量分析数据的可信度。这一问题说明:定量分析的目标区域不应该固定在屏幕的某一位置,而应该随着目标的运动而运动。另一方面,超声图像目标经常会形变,形状会随着扫描断面的不同而不同甚至消失,这是区别于自然图像目标追踪的主要方面,也是超声目标追踪的难点所在。现有追踪方法一般采用最小均方差,最小绝对值和、最大互相关系数和直方图最匹配等简单比较两幅图像相似程度的方法。这些方法都只是用像素信息在比较而没有考虑到目标的结构信息,因此用在有很多speckle噪声的超声影像中显然是不合适的,很难精确追踪目标。最小均方差和最小绝对值和追踪方法在追踪目标稍有形变时会丢失目标,只能短时间追踪目标,而基于直方图最匹配的追踪方法仅考虑目标的灰度分布信息,会产生严重的抖动现象,目标经常不在区域中央,同时容易跟丢目标。另一方面,除最大互相关系数值有一定范围外,其它方法的相似程度度量方法数值或无上界或无上下界,因此取一数值我们无法确定这两幅图像的相似程度是怎样的,因此,更进一步的,无法依据图像相似程度来自适应调整目标搜索范围,缺乏这种调整机制会导致当目标位移较大时丢失目标而追踪失败。在实现现有技术的方案中,发现现有技术存在如下技术问题:现有的技术方案无法精确的追踪目标,导致追踪目标不准确的问题。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一种,其解决现有技术的无法精确的追踪目标的问题。本专利技术实施例是这样实现的,一方面,提供一种,所述方法包括如下步骤:使用深度优先Flood Fill方法对第一帧B超图像中追踪者在启动追踪前获取的目标进行标识,获取目标区域A1 ;并获取这一区域的图像信息作为目标信息(即为待追踪信息,记为X),这一信息在追踪过程中保持不变。获取第二帧的搜索区域B2,其中目标区域A1位于搜索区域B2的中心,且搜索区域B2的长度为目标区域A1的长度+2*SW ;搜索区域B2的高度为目标区域A1的高度+2*SH ;其中,Sff为搜索范围变化宽度,SH为搜索范围变化高度;以民的左上角的点为开始点,在B2获取A1大小的采样窗口的信息;按设定距离移动米样窗口,每移动一次,获取一次米样窗口的信息,即米样信号I;使用结构相似系数模型SSIM计算目标信号X和采样信号y的SSIM值;SSIM (x, y) = [I (x, y) ] ° [c (x, y) ]0 [s (x, y) ] Y其中本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种超声目标运动追踪方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:使用深度优先Flood?Fill方法对第一帧B超图像中追踪者在启动追踪前获取的目标进行标识,获取目标区域A1;获取第二帧的搜索区域B2,其中目标区域A1位于搜索区域B2的中心,且搜索区域B2的长度为目标区域A1的长度+2*SW;搜索区域B2的高度为目标区域A1的高度+2*SH;其中,SW为初始搜索宽度,SH为初始搜索高度;以B2的左上角的点为开始点,在B2获取A1大小的采样窗口的信息;按设定距离移动采样窗口,每移动一次,获取一次采样窗口的信息,即采样信号y;使用结构相似系数模型SSIM计算区域A1的目标信号x和采样信号y的SSIM值;SSIM(x,y)=[l(x,y)]α[c(x,y)]β[s(x,y)]γ其中l(x,y)=2μxμy+C1μx2μy2+C1,c(x,y)=2σxσy+C2σx2σy2+C2,s(x,y)=σxy+C3σxσy+C3.其中,l(x,y)为比较x和y的亮度,C(x,y)为比较x和y的对比度,S(x,y)为比较x和y的结构,α>0,β>0,γ>0,且α、β、γ分别为调整l(x,y)、C(x,y)、S(x,y)相对重要性的参数,μx及μy分别为x和y的平均值;σx及σy分别为x和y的标准差,σxy为x和y的共变异数,C1、C2、C3皆为常数,用以维持l(x,y)、C(x,y)、S(x,y)的稳定;选取最大的SSIM值对应的采样窗口为最终追踪位置即下一帧的目标区域 An。...

【技术特征摘要】
1.一种超声目标运动追踪方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤: 使用深度优先Flood Fill方法对第一帧B超图像中追踪者在启动追踪前获取的目标进行标识,获取目标区域A1; 获取第二帧的搜索区域B2,其中目标区域A1位于搜索区域B2的中心,且搜索区域B2的长度为目标区域A1的长度+2*SW ;搜索区域B2的高度为目标区域A1的高度+2*SH ;其中,SW为初始搜索宽度,SH为初始搜索高度; 以民的左上角的点为开始点,在B2获取A1大小的采样窗口的信息;按设定距离移动采样窗口,每移动一次,获取一次米样窗口的信息,即米样信号y ; 使用结构相似系数模型SSIM计算区域A1的目标信号X和采样信号y的SSIM值; SSIM (X,y) = [I (X,y) ] ° [c (x, y)] 0 [s (x, y) ] Y 其中 2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法在选取最大的SSIM对应的采样窗口为最终追踪位置之后还包括: 获取下一帧的搜索区域Bn;其中前一帧追踪到的目标区域Alri位于搜索区域^的中心,且搜索区域Bn的长度为目标区域Alri的长度+2*SW(搜索宽度);搜索区域Bn的高度为目标区域Alri的高度+2*SH(搜索高度);其中,n为...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘秀坚周传涛
申请(专利权)人:深圳市恩普电子技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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