[发明专利]一种乳腺图像微钙化点自动检测系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于医学图像后处理技术领域，具体涉及一种乳腺图像微钙化点自动检测系统及方法。

背景技术

乳腺癌是妇女常见的恶性肿瘤之一，乳腺钼靶X线摄影是目前实现乳腺癌早诊早治的重要手段。微钙化点是放射学上早期乳腺癌的主要象征，也是目前医生诊断的有力工具。然而，由于乳腺组织自身结构的特殊性，人们在乳腺X线图像得到的信息是非常有限的，特别是对乳腺癌早期检查具有重要意义的微钙化点信息，可能无法在图像中清晰的显示出来，即便经验丰富的临床专家也可能出现漏检、误检现象的发生。可以说，实现乳腺癌早期诊断的关键技术之一是及时发现乳腺癌X影像中的微小钙化。

近年来，随着计算机技术的飞速发展，利用计算机技术自动检测乳腺钼靶X线图像中的钙化点已逐步成为研究的热点，但由于乳腺图像微钙化点结构的复杂性，关于乳腺图像微钙化点的检测还是没有取得让人满意的效果。因此，如何帮助临床医生更加快速准确的定位到乳腺X线图像中的微钙化点信息，提高微钙化的检测率、降低乳腺钙化点漏检和误检现象的发生，仍需要做进一步的讨论和研究。

发明内容

本发明提供一种乳腺图像微钙化点自动检测系统及方法，采用一种频域法与空域法相结合的图像增强算法，提出了一种基于图像纹理特征、小波系数特征和小波系数的统计特征相结合的方法来提取感兴趣区域，能够在保证钙化点检测准确率的同时有效的降低误检率和漏检率，从而能更好的辅助医生对钙化点的诊断。

本发明提供一种乳腺图像微钙化点自动检测系统，包括：

图像预处理单元，用于对标准乳腺钼靶X射线图像进行预处理；

感兴趣区域提取单元，用于对预处理后的图像进行分割获得子区域图像集，并提取子区域图像集中含有钙化点的图像集，即为所需的感兴趣区域图像集；

微钙化点检测单元，用于分别对感兴趣区域图像进行形态学操作处理和小波重构，得到包含最终种子点的图像，对微钙化点进行分割，对微钙化点进行标记，完成对微钙化点的最终检测。

在本发明的乳腺图像微钙化点自动检测系统中，所述图像预处理单元包括：

图像去噪器，用于对标准乳腺钼靶X射线图像进行降噪处理；

频域增强器，用于对降噪处理后的图像进行频域内的图像增强处理；

空域增强器，用于对频域内进行增强处理后的图像进行空域内的图像增强处理。

在本发明的乳腺图像微钙化点自动检测系统中，所述感兴趣区域提取单元包括：

子图像分割器，用于将预处理之后的图像分割成若干个大小相同的子图像，获得子区域图像集；

特征提取器，用于提取获得子区域图像集中的每个子图像的时域内的纹理特征向量和频域内的小波变换系数特征向量、小波变换系数的统计特征向量，并合并纹理特征向量、小波变换系数特征向量以及小波变换系数的统计特征向量，得到每个子图像的融合的特征向量；

特征选择器，用于对融合的特征向量进行特征选择，得到每个子图像的最优特征向量；

子图像分类器，用于将每个子图像的最优特征向量作为ELM的输入，完成对子区域图像集中每个子图像的训练和分类，最终将子区域图像集中的所有子图像自动分为不含钙化点的图像集和含有钙化点的图像集，含有钙化点的图像集即为所需的感兴趣区域图像集。

在本发明的乳腺图像微钙化点自动检测系统中，所述微钙化点检测单元包括：

第一种子点筛选器，用于对感兴趣区域图像进行形态学操作处理，得到包含初筛选出的种子点的第一图像；

第二种子点筛选器，用于对感兴趣区域图像进行小波重构，得到包含初筛选出的种子点的第二图像；

种子点图像获取器，用于对包含初筛选出的种子点的第一图像和第二图像做与运算，得到包含最终种子点的图像；

微钙化点分割器，用于对包含最终种子点的图像中的种子区域进行区域生长，对微钙化点进行分割，在感兴趣区域图像上对微钙化点进行标记，最终完成微钙化点的检测。

本发明还提供一种乳腺图像微钙化点自动检测方法，包括如下步骤：

步骤1：图像预处理，对标准乳腺钼靶X射线图像进行预处理，获得预处理后的图像；

步骤2：感兴趣区域提取，对预处理后的图像进行分割获得子区域图像集，并提取子区域图像集中含有钙化点的图像集，即为所需的感兴趣区域图像集；

步骤3：微钙化点检测，分别对感兴趣区域图像进行形态学操作处理和小波重构，得到包含最终种子点的图像，对微钙化点进行分割，对微钙化点进行标记，完成对微钙化点的最终检测。