[发明专利]基于形状直方图的超声乳腺肿瘤形态量化特征提取方法

权利要求书

1.基于形状直方图的超声乳腺肿瘤形态量化特征提取方法，其特征在于：包括以下步骤，

步骤(A)，超声乳腺肿瘤原图中分割出乳腺肿瘤区域图；

步骤(B)，获取该乳腺肿瘤区域图的乳腺肿瘤边缘图；

步骤(C)，通过椭圆或者圆拟合得到该乳腺肿瘤边缘图内肿瘤目标形状的椭圆曲线，并得到该超声乳腺肿瘤的形状直方图；

步骤(D)，根据得到的超声乳腺肿瘤的形状直方图，描述出该乳腺肿瘤形态的三个量化特征：最大曲率和、最大曲率峰值和、最大曲率标准差和；

其中，步骤(C)，通过椭圆拟合得到该乳腺肿瘤边缘图内肿瘤目标形状的椭圆曲线，并得到该超声乳腺肿瘤的形状直方图，包括以下步骤，

(C1)，根据乳腺肿瘤边缘图的肿瘤边缘轮廓的像素点坐标，得到拟合的肿瘤目标形状的椭圆曲线；

(C2)，以该椭圆曲线的质心为中心点作一系列射线，该一系列射线以椭圆长轴为起始点，沿逆时针方向围绕椭圆质心旋转，相邻的射线之间的间隔角度θ的取值范围为5°≤θ≤6°；

(C3)，该一系列射线与椭圆曲线、乳腺肿瘤边缘分别有交点，计算出每条射线与椭圆曲线的交点、每条射线与乳腺肿瘤边缘的交点之间的差值，得到该超声乳腺肿瘤的形状直方图；

其中，步骤(D)，根据得到的超声乳腺肿瘤的形状直方图，描述出该乳腺肿瘤形态的最大曲率和量化特征，过程如下，

(D11)，将该形状直方图中所有数值相连接，得到形状直方图的曲线；

(D12)，计算该形状直方图中每个区间的所有数值点的曲率，如公式(1)所示，

其中，h′_i(j)为形状直方图中第i个区间第j个数值点在曲线上的一阶导数，h″_i(j)为形状直方图中第i个区间第j个数值点在曲线上的二阶导数，C_ij则为形状直方图中第i个区间第j个数值点的曲率；

(D13)，基于该形状直方图中每个区间的所有数值点的曲率，取出每个区间的最大曲率其中i＝1,2,...,N，N为形状直方图的区间个数，并将每个区间的最大曲率相加，得到形状直方图的最大曲率和SMC，如公式(2)所示，

2.根据权利要求1所述的基于形状直方图的超声乳腺肿瘤形态量化特征提取方法，其特征在于：步骤(D)，根据得到的超声乳腺肿瘤的形状直方图，描述出该乳腺肿瘤形态的最大曲率峰值和量化特征，过程如下，

(D21)，根据每个区间的最大曲率如公式(3)所示，得到形状直方图的最大曲率峰值和SMCP，

其中，为每个区间的最大曲率，为每个区间的最大峰值。

3.根据权利要求1所述的基于形状直方图的超声乳腺肿瘤形态量化特征提取方法，其特征在于：步骤(D)，根据得到的超声乳腺肿瘤的形状直方图，描述出该乳腺肿瘤形态的最大曲率标准差和量化特征，过程如下，

(D31)，根据公式(4)，计算形状直方图中每个区间的峰值标准差，

其中，为形状直方图中第i个区间的平均峰值，得到PSD(i)则为第i个区间的峰值标准差；

(D32)，通过峰值标准差对曲率进行加权，得到最大曲率标准差和SMCSD，如公式(5)所示，

其中，为每个区间的最大曲率。

4.根据权利要求1所述的基于形状直方图的超声乳腺肿瘤形态量化特征提取方法，其特征在于：还包括步骤(E)，根据步骤(D)得到的该乳腺肿瘤形态的三个量化特征，对该超声乳腺肿瘤的良恶性进行判别。

5.根据权利要求4所述的基于形状直方图的超声乳腺肿瘤形态量化特征提取方法，其特征在于：步骤(E)，采用SVM分类器对步骤(D)得到的该乳腺肿瘤形态的三个量化特征进行该超声乳腺肿瘤的良恶性判别。