[发明专利]基于数字图像处理技术的肝硬化超声图像肝包膜提取方法

权利要求书

1.一种基于数字图像处理技术的肝硬化超声图像肝包膜提取方法，用于对肝脏浅表切面图像进行处理，其特征在于包括以下步骤：

(S1)利用滑动窗口算法对超声图像的上部进行遍历，以识别所述超声图像中是否有肝腹水区域；

(S2)利用高斯模糊算法对超声图像进行处理，以降低图像噪声以及细节层次；

(S3)对高斯模糊处理后的超声图像使用多尺度细节增强与模糊集合变换方法进行先局部后整体的图像增强；

(S4)对图像增强后的超声图像进行二值化处理，并运用面积法设置阈值，对于小于该阈值的孤立噪声区域进行去除，得到二值超声图像；

(S5)利用形态学闭运算对二值超声图像进行处理；处理后二值超声图中下方为肝脏图像区域，上方为单色的独立连通区域；

(S6)基于遍历算法对处理后的二值超声图像进行搜索，寻找肝包膜对应的像素点集以构成肝包膜的预测膜；将预测膜融合到原始的超声图像中，采用灰度差分算法从预测膜中剔除伪膜的像素点，以得到肝包膜的真实膜；其中：

在没有肝腹水的超声图像中寻找与肝包膜对应的像素点包括以下步骤：

(S601)在所述二值超声图像的顶部选取多数量的起点；

(S602)从各起点向下搜索，寻找与二值超声图像顶部的单色的独立连通区域颜色相反的首个像素点，并将该像素点作为与肝包膜对应的像素点；

对于有肝腹水的超声图像，寻找与肝包膜对应的像素点包括以下步骤：

(S611)在所述二值超声图像的顶部选取多数量的起点；

(S612)从各起点向下搜索，以寻找与肝包膜对应的像素点；

从某个起点向下搜索的过程中，寻找第一个与二值超声图像顶部的单色的独立连通区域颜色相反的像素点，并继续向下搜索，直到找到与超声图像顶部的单色的独立连通区域颜色相同的像素点，并将该像素点作为与肝包膜对应的像素点，若没有找到该像素点，则跳过该起点。

2.根据权利要求1所述的一种基于数字图像处理技术的肝硬化超声图像肝包膜提取方法，其特征在于，步骤(S1)中具体包括以下步骤：

(S11)采用采用一个L×L的方形窗口并以步长L在超声图像上半部分自左向右、自上向下滑动，从而遍历超声图像的上半部分；遍历过程中，求取每个窗口的平均灰度，并将平均灰度与窗口阈值进行比较，若平均灰度小于所述窗口阈值，则判断该窗口中存在肝腹水特征；

(S12)统计含有肝腹水特征窗口的数量S_f，将其除以超声图像上半部分中的窗口数量S_a，得到肝腹水特征系数；当肝腹水特征系数大于固定阈值P时，判断超声图像中包括肝腹水区域。

3.根据权利要求1所述的一种基于数字图像处理技术的肝硬化超声图像肝包膜提取方法，其特征在于，步骤(S3)包括以下步骤：

(S31)利用三个不同尺度的高斯核函数分别与高斯模糊处理后的超声图像I进行卷积运算，得到三个高斯模糊图像B₁,B₂,B₃，其表达式为：

其中，G₁,G₂,G₃分别为标准差为1,2,4的高斯核；

(S32)将超声图像I分别与三个高斯模糊图像B₁,B₂,B₃相减，得到三个细节图像D₁,D₂,D₃，其表达式为：

(S33)设置不同权重将各细节图像整合成最终的细节图像D'，其表示为：

其中，ω₁，ω₂，ω₃分别为权重；

(S33)采用模糊集合灰度变换算法对细节增强后的图像进行整体增强。