[发明专利]基于初始素描图的胃部CT图像淋巴结检测系统和方法

说明书

本发明公开了一种基于初始素描图的胃部CT图像淋巴结检测系统，该检测系统包括8个功能模块。其中灰度值统计模块对CT图像中像素点的灰度值进行统计；素描线预处理模块对素描线进行预处理；基于素描线的自适应窗口确定模块是提取素描线的自适应窗口；疑似淋巴结图像块序列提取模块是基于素描线和自适应窗口提取图像块序列；基于行列切图的淋巴结检测模块是对图像块序列大于11×11的疑似淋巴结进行跟踪判定；低秩分解模块和质心跟踪模块是对图像块序列不大于11×11的疑似淋巴结进行跟踪判定；素描线标记模块是对跟踪过的疑似淋巴结围成的素描线标记为已处理。本发明利用CT图像的素描信息，提高了淋巴结的检测速度、降低了虚警率，可用于医学图像的处理。

技术领域

本发明属于图像处理技术领域，特别是涉及图像检测系统，可用于医学影像的淋巴结检测及其辅助诊断。

背景技术

由于CT图像具有良好的视觉性，CT图像在医学领域得到了广泛的应用。在CT图像医疗诊断中，医生通过观察一组序列二维切片图像去发现病原体，即目前对CT图像信息的分析主要是依靠医生自身的经验。但是随着医学成像技术的快速发展，对每个人拍摄的CT图像的数目日益增多，对这些图像的处理，单纯的依靠医生会导致医生工作量的加大。随着计算机技术和图像处理技术的迅速发展，可以通过计算机对CT图像中的信息进行处理，使得医生不必花大量的时间和精力进行繁琐的病变信息的识别。所以，研究计算机辅助技术检测胃部CT图像的淋巴结具有很大的应用需求。

由于胃部CT图像里面包含的组织多样，各组织之间的存在着粘连，这就给胃部CT图像中疑似淋巴结的跟踪检测带来了困难，目前，胃部CT图像淋巴结跟踪检测的方法还比较少，研究工作仍然处于初期阶段。

西安电子科技大学已经申请的专利“基于多视角策略和质心跟踪的胃部CT图像淋巴结识别系统中”(申请专利号：201410776605.x)，结合CT图像中灰度变化的特征，使用了otsu方法将CT图像按灰度分为四类，使用椭圆拟合方法提取出了疑似淋巴结，然后对于面积较大的疑似淋巴结，使用CT序列图的行切图和列切图多角度的定位疑似淋巴结的起始帧和结束帧，对于面积较小的疑似淋巴结基于低质分解和质心跟踪的方法来确定初始帧和结束帧，最后基于起始帧和结束帧提取面积等特征得到最后的跟踪结果。该方法基于的是CT图像中像素的灰度特征，所以用时长，且由于使用了淋巴结的形状类似椭圆这一先验，对淋巴结的边界定位不是特别准确，最后检测到的淋巴结中虚警率高。

发明内容

本发明的目的在于针对上述已有技术的不足，提供一种基于初始素描图的胃部CT图像淋巴结检测系统，以实现对淋巴结边界进行准确定位，降低淋巴结检测结果中的虚警率，提高了检测速度。

为实现上述目的，本发明基于初始素描图的胃部CT图像淋巴结检测系统，包括：

1.一种基于初始素描图的胃部CT图像淋巴结检测系统，包括：

灰度值统计模块，用于通过otsu分类算法将原始CT序列图中的每一副CT图像分为四类，分别统计每一类所在的灰度值范围，按灰度值从小到大的顺序依次为背景所在灰度值范围、脂肪所在灰度值范围、疑似淋巴结所在灰度值范围以及高亮区域所在灰度值范围；

素描线预处理模块，用于对原始CT序列图像中每一副CT图像提取初始素描图，基于初始素描图，对单帧中围成疑似淋巴结的素描线进行提取；

基于素描线的自适应窗口确定模块，用于对每一条围成疑似淋巴结的素描线进行跟踪，基于跟踪到的素描线所占区域提取矩形窗口，将面积最大的矩形窗口向上、向下、向左、向右各扩充5个素描点，将扩充后的矩形窗口作为素描线的自适应窗口；

疑似淋巴结图像块序列提取模块，用于将素描线的自适应窗口映射到对应帧的CT图像上，根据素描线所在位置，提取疑似淋巴结区域，得到CT图像上该疑似淋巴结的自适应窗口，并在CT序列图上，按该窗口提取疑似淋巴结图像块序列；