[发明专利]基于超声与磁共振成像的语音合成系统和方法

说明书

本发明涉及计算机视觉领域、特征匹配，为通过计算机视觉技术将语音信息、图像信息以及视频信息相结合从而达到“可视化”的目的。为此，本发明采取的技术方案是，基于超声与磁共振成像的语音合成方法，首先以具有实时采集性的超声图像作为语音合成的数据来源；其次，以磁共振成像MRI图像作为语音合成的参照集合；然后，通过将设计算法与约束条件相结合的方式将两种不同类型的断层图像进行匹配并显示，从而将语音信息、图像信息以及视频信息相结合达到被测物体运动可视化目的。本发明主要应用于计算机图像处理场合。

技术领域

本发明涉及计算机视觉领域、特征匹配，并将计算机视觉技术以及特征匹配算法与语音信息进行结合从而达到舌体运动可视化目的。具体讲,涉及基于超声与MRI(磁共振成像)图像的语音合成系统。

背景技术

本发明是基于超声及MRI(磁共振成像)图像的语音合成系统。在实际生活中，由于超声波具有方向性好、穿透性强、较容易获得较为集中的声能以及可以获得实时图像的特点，超声声束经常用于人体器官的扫描。研究人员通过对超声声束反射信号的接收以及处理获得人体体内器官的位置、大小以及形状从而形成解剖图。但是，超声图像也具有对比度低、像素点干扰性强等缺点。与之相比，MRI(磁共振成像)图像具有清晰度高、成像完整以及流动液体不产生干扰等优点。但同时，由于其测试设备庞大，使得其具有难于获得实时性的MRI图像的缺点。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明旨在通过计算机视觉技术将语音信息、图像信息以及视频信息相结合从而达到“可视化”的目的。为此，本发明采取的技术方案是，基于超声与磁共振成像的语音合成方法，首先以具有实时采集性的超声图像作为语音合成的数据来源；其次，以磁共振成像MRI图像作为语音合成的参照集合；然后，通过将设计算法与约束条件相结合的方式将两种不同类型的断层图像进行匹配并显示，从而将语音信息、图像信息以及视频信息相结合达到被测物体运动可视化目的。

具体地：

步骤一，超声图像信息处理操作过程包括：

第一，对整张超声图像进行线性增强，输入图像为I，宽为W、高为H，输出图像记为O，如下公式：

O(r,c)＝a·I(r,c)+b,0≤rH,0≤cW   (1)

根据公式(1)，设置对比度a变化，保持亮度值b不变；

第二，通过六角锥模型HSV色彩空间转化获取非成像区域：将超声图像进行HSV色彩空间转换，提取出图像中的蓝色非成像区，以非成像区为基础经过逻辑取反操作获得成像区域的坐标值；

第三，对成像区域进行限制对比度的自适应调节：通过修改限制对比度均衡化CLAHE方法的参数，设置提前阈值限制级别和算子的容量，对每块区域的直方图进行重构；

第四，对成像区域的图像进行双边滤波：采用高斯双边滤波的方法进行图像平滑操作；

第五，通过“开/闭符合操作”依据被测物体形态进行“形态学”纠正，I表示图像，S表示结构元，其操作公式如下：

根据公式(2)，开操作能够保证保持原面积的基础上，消除并且分离出具细小噪点对象；

根据公式(3)，闭操作能够保证不改变对象面积的基础上，填充黑色空洞区域和连接处；

当用户操作时，操作指令经过调用接口进行处理并将调用信息传递给图像开操作模块，在此模块中，图像去除多余的白色毛刺干扰；其次，图像开操作模块将结果图像传递给成像区外层替换模块，将被测物体的相关大致轮廓进行初步描绘；然后，将结果图像传递给图像闭操作模块，此模块对被测物体图像中的局部黑点区域进行填充；而后，结果图像进行图像阈值分割，并返回；