專利名稱：一種醫(yī)學(xué)圖像的邊緣檢測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種醫(yī)學(xué)圖像的邊緣檢測系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種檢測系統(tǒng)，尤其是涉及一種醫(yī)學(xué)圖像的邊緣檢測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
[0002]邊緣是圖像最基本的特征。邊緣檢測在計(jì)算機(jī)視覺、圖像分析等應(yīng)用中起著重要的作用，是圖像分析與識(shí)別的重要環(huán)節(jié)，這是因?yàn)閳D像的邊緣包含了用于識(shí)別的有用信息。 所以邊緣檢測是圖像分析和模式識(shí)別的主要特征提取手段。[0003]邊緣檢測應(yīng)用在醫(yī)學(xué)圖像處理領(lǐng)域，是醫(yī)學(xué)圖像處理的關(guān)鍵技術(shù)之一，目的是在有噪聲背景的圖像中確定出目標(biāo)的邊界，邊緣檢測的好壞，會(huì)直接影響到后續(xù)的治療過程。 它在醫(yī)學(xué)圖像匹配、腫瘤病灶確定、造影血管檢測、冠心病診斷、左心室邊緣抽出等方面占有舉足輕重的地位。[0004]目前的圖像邊緣檢測系統(tǒng)在進(jìn)行邊緣檢測時(shí)，一方面，應(yīng)用高斯濾波器對(duì)原圖像進(jìn)行濾波后，在一定程度上對(duì)噪聲起到了抑制作用，卻也對(duì)圖像的邊緣信息進(jìn)行了平滑，使得邊緣信息丟失；另一方面，在進(jìn)行邊緣點(diǎn)的選取時(shí)，需要人工設(shè)定高低兩個(gè)閾值，當(dāng)光照或場景發(fā)生變化時(shí)，又需要人工來改變此雙閾值，這使目前的圖像邊緣檢測系統(tǒng)存在兩方面的缺陷一是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)難度較大；二是適應(yīng)性較差。實(shí)用新型內(nèi)容[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實(shí)用新型提出一種醫(yī)學(xué)圖像的邊緣檢測系統(tǒng)，具有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、易于實(shí)現(xiàn)且適應(yīng)性較好的特點(diǎn)。[0006]本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種醫(yī)學(xué)圖像的邊緣檢測系統(tǒng)，其包括用于從醫(yī)學(xué)圖像產(chǎn)生設(shè)備中獲取醫(yī)學(xué)圖像的醫(yī)學(xué)圖像獲取設(shè)備，其連接醫(yī)學(xué)圖像產(chǎn)生設(shè)備； 用于對(duì)醫(yī)學(xué)圖像進(jìn)行邊緣檢測，輸出檢測結(jié)果的醫(yī)學(xué)圖像檢測設(shè)備，其連接醫(yī)學(xué)圖像獲取設(shè)備。[0007]其中，所述醫(yī)學(xué)圖像檢測設(shè)備具體包括用于對(duì)醫(yī)學(xué)圖像通過雙邊濾波進(jìn)行去噪處理的雙邊濾波器；用于計(jì)算濾波后的醫(yī)學(xué)圖像的梯度、方向和幅值的梯度幅值和方向計(jì)算模塊；用于沿梯度方向?qū)︶t(yī)學(xué)圖像進(jìn)行梯度幅值插值處理的插值處理模塊；用于對(duì)醫(yī)學(xué)圖像進(jìn)行非極大值抑制處理的非極大值抑制處理模塊；用于通過計(jì)算醫(yī)學(xué)圖像的梯度直方圖，自適應(yīng)確定雙閾值的雙閾值計(jì)算模塊；用于掃描醫(yī)學(xué)圖像，對(duì)醫(yī)學(xué)圖像的每一個(gè)像素點(diǎn)根據(jù)雙閾值確定是否為邊緣點(diǎn)，且將所有邊緣點(diǎn)根據(jù)連通性連接后輸出檢測結(jié)果的圖像邊緣連接模塊；其中，雙邊濾波器、梯度幅值和方向計(jì)算模塊、插值處理模塊、非極大值抑制處理模塊、雙閾值計(jì)算模塊和圖像邊緣連接模塊依次連接。[0008]其中，所述醫(yī)學(xué)圖像獲取設(shè)備通過數(shù)據(jù)接口或網(wǎng)絡(luò)接口連接醫(yī)學(xué)圖像產(chǎn)生設(shè)備。[0009]其中，所述數(shù)據(jù)接口包括USB接口、PCMCIA接口或SD卡接口。[0010]其中，所述網(wǎng)絡(luò)接口為以太網(wǎng)絡(luò)接口、無線網(wǎng)絡(luò)接口或虛擬網(wǎng)絡(luò)接口。[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下有益效果[0012]本實(shí)用新型提出的醫(yī)學(xué)圖像的邊緣檢測系統(tǒng)，通過雙邊濾波和梯度幅值類間方差最大化來自適用確定雙閾值，不僅可以確保圖像邊緣檢測的準(zhǔn)確性，更提高了系統(tǒng)的適應(yīng)性。另外，本實(shí)用新型還具有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、容易實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)。


[0013]圖I是本實(shí)用新型邊緣檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。[0014]圖2是圖I中邊緣檢測設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
[0015]如圖I所示，本實(shí)用新型提出一種醫(yī)學(xué)圖像的邊緣檢測系統(tǒng)2，其連接醫(yī)學(xué)圖像產(chǎn)生設(shè)備1，從醫(yī)學(xué)圖像產(chǎn)生設(shè)備I獲取醫(yī)學(xué)圖像并對(duì)醫(yī)學(xué)圖像進(jìn)行邊緣檢測。[0016]其中，醫(yī)學(xué)圖像產(chǎn)生設(shè)備I為任何可以產(chǎn)生并輸出醫(yī)學(xué)圖像的設(shè)備，比如多普勒超聲檢測設(shè)備、直接數(shù)字化X射線攝影系統(tǒng)(Digital Radiography, DR)等等?！0017]所述邊緣檢測系統(tǒng)2包括用于從醫(yī)學(xué)圖像產(chǎn)生設(shè)備I中獲取醫(yī)學(xué)圖像的醫(yī)學(xué)圖像獲取設(shè)備21，其通過數(shù)據(jù)接口(比如USB接口、PCMCIA接口、SD卡接口等)或網(wǎng)絡(luò)接口(比如以太網(wǎng)接口、無線網(wǎng)絡(luò)接口、虛擬網(wǎng)絡(luò)接口等)連接醫(yī)學(xué)圖像產(chǎn)生設(shè)備I ;用于對(duì)醫(yī)學(xué)圖像進(jìn)行邊緣檢測，輸出檢測結(jié)果的醫(yī)學(xué)圖像檢測設(shè)備22，其連接醫(yī)學(xué)圖像獲取設(shè)備21。[0018]結(jié)合圖2所示，在一個(gè)較佳實(shí)施例中，醫(yī)學(xué)圖像檢測設(shè)備22具體包括依次連接的雙邊濾波器221、梯度幅值和方向計(jì)算模塊222、插值處理模塊223、非極大值抑制處理模塊 224、雙閾值計(jì)算模塊225和圖像邊緣連接模塊226。[0019]雙邊濾波器221用于對(duì)醫(yī)學(xué)圖像通過雙邊濾波進(jìn)行去噪處理，雙邊濾波器221在處理相鄰各像素的灰度時(shí)，不僅考慮了空間的鄰近關(guān)系，也考慮了灰度的相似關(guān)系，通過對(duì)二者的非線性組合，自適應(yīng)濾波得到平滑圖像，通過雙邊濾波器221的濾波處理不僅濾除了大量的噪聲，而且保留了醫(yī)學(xué)圖像的邊緣信息。[0020]經(jīng)過雙邊濾波器221處理后的醫(yī)學(xué)圖像，由梯度幅值和方向計(jì)算模塊222計(jì)算濾波后的醫(yī)學(xué)圖像的梯度、方向和幅值。[0021]插值處理模塊223則使用3X3大小的窗口在8個(gè)方向的領(lǐng)域?qū)[i，j]的所有沿梯度方向進(jìn)行梯度幅值的插值。非極大值抑制處理模塊224用于在每一點(diǎn)上，領(lǐng)域的中心像素M[i，j]與梯度方向上相鄰兩個(gè)像素比較，如果小于相鄰梯度的兩個(gè)幅值，則將其標(biāo)記為0，否則標(biāo)記為1，這一過程就把M[i，j]多點(diǎn)細(xì)化為了一個(gè)元素寬度，保留了醫(yī)學(xué)圖像精確的梯度幅值。[0022]雙閾值計(jì)算模塊225用于自適應(yīng)確定雙閾值，具體來說，通過計(jì)算梯度直方圖，應(yīng)用OTSU算法計(jì)算雙閾值Th和Tl。在自適應(yīng)確定雙閾值后，由圖像邊緣連接模塊226掃描圖像，對(duì)邊緣圖像中標(biāo)記為候選邊緣的任一像素點(diǎn)(i，j)進(jìn)行檢測，若點(diǎn)(i，j)的梯度幅值 G(i, j)大于高閾值Th，則認(rèn)為一定是邊緣點(diǎn)；若點(diǎn)(i，j)梯度幅值G(i，j)小于低閾值Tl， 則認(rèn)為該點(diǎn)一定不是邊緣點(diǎn)；而對(duì)于梯度幅值G(i，j)位于Th和Tl之間的像素點(diǎn)，則將其看著疑似邊緣點(diǎn)，再進(jìn)一步依據(jù)邊緣的連通性進(jìn)行判斷，若該像素點(diǎn)的鄰接像素中有邊緣點(diǎn)，則認(rèn)為該點(diǎn)也是邊緣點(diǎn)，否則該點(diǎn)為非邊緣點(diǎn)。[0023]綜上，本實(shí)用新型提出的醫(yī)學(xué)圖像的邊緣檢測系統(tǒng)，通過雙邊濾波和梯度幅值類4間方差最大化來自適用確定雙閾值，不僅可以確保圖像邊緣檢測的準(zhǔn)確性，更提高了系統(tǒng)的適應(yīng)性。另外，本實(shí)用新型還具有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、容易實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)。[0024]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種醫(yī)學(xué)圖像的邊緣檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述邊緣檢測系統(tǒng)包括用于從醫(yī)學(xué)圖像產(chǎn)生設(shè)備中獲取醫(yī)學(xué)圖像的醫(yī)學(xué)圖像獲取設(shè)備，其連接醫(yī)學(xué)圖像產(chǎn)生設(shè)備；用于對(duì)醫(yī)學(xué)圖像進(jìn)行邊緣檢測，輸出檢測結(jié)果的醫(yī)學(xué)圖像檢測設(shè)備，其連接醫(yī)學(xué)圖像獲取設(shè)備。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種醫(yī)學(xué)圖像的邊緣檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述醫(yī)學(xué)圖像檢測設(shè)備具體包括用于對(duì)醫(yī)學(xué)圖像通過雙邊濾波進(jìn)行去噪處理的雙邊濾波器；用于計(jì)算濾波后的醫(yī)學(xué)圖像的梯度、方向和幅值的梯度幅值和方向計(jì)算模塊；用于沿梯度方向?qū)︶t(yī)學(xué)圖像進(jìn)行梯度幅值插值處理的插值處理模塊；用于對(duì)醫(yī)學(xué)圖像進(jìn)行非極大值抑制處理的非極大值抑制處理模塊；用于通過計(jì)算醫(yī)學(xué)圖像的梯度直方圖，自適應(yīng)確定雙閾值的雙閾值計(jì)算模塊；用于掃描醫(yī)學(xué)圖像，對(duì)醫(yī)學(xué)圖像的每一個(gè)像素點(diǎn)根據(jù)雙閾值確定是否為邊緣點(diǎn)，且將所有邊緣點(diǎn)根據(jù)連通性連接后輸出檢測結(jié)果的圖像邊緣連接模塊；其中，雙邊濾波器、梯度幅值和方向計(jì)算模塊、插值處理模塊、非極大值抑制處理模塊、 雙閾值計(jì)算模塊和圖像邊緣連接模塊依次連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種醫(yī)學(xué)圖像的邊緣檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述醫(yī)學(xué)圖像獲取設(shè)備通過數(shù)據(jù)接口或網(wǎng)絡(luò)接口連接醫(yī)學(xué)圖像產(chǎn)生設(shè)備。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種醫(yī)學(xué)圖像的邊緣檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)接口包括USB接口、PCMCIA接口或SD卡接口。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種醫(yī)學(xué)圖像的邊緣檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)接口為以太網(wǎng)絡(luò)接口、無線網(wǎng)絡(luò)接口或虛擬網(wǎng)絡(luò)接口。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種醫(yī)學(xué)圖像的邊緣檢測系統(tǒng)，其包括用于從醫(yī)學(xué)圖像產(chǎn)生設(shè)備中獲取醫(yī)學(xué)圖像的醫(yī)學(xué)圖像獲取設(shè)備，其連接醫(yī)學(xué)圖像產(chǎn)生設(shè)備；用于對(duì)醫(yī)學(xué)圖像進(jìn)行邊緣檢測，輸出檢測結(jié)果的醫(yī)學(xué)圖像檢測設(shè)備，其連接醫(yī)學(xué)圖像獲取設(shè)備；其中，醫(yī)學(xué)圖像檢測設(shè)備包括依次連接的雙邊濾波器、梯度幅值和方向計(jì)算模塊、插值處理模塊、非極大值抑制處理模塊、雙閾值計(jì)算模塊和圖像邊緣連接模塊。本實(shí)用新型不僅可以確保圖像邊緣檢測的準(zhǔn)確性，還提高了系統(tǒng)的適應(yīng)性，且具有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、容易實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G06T5/00GK202736125SQ20122028407
公開日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月15日
發(fā)明者孔銀昌, 王寶紅, 龐建麗, 高麗娜, 陳中良, 李俊峰 申請(qǐng)人:黃淮學(xué)院