一種肝臟邊界的識別方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明實施例涉及醫(yī)學圖像處理【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種肝臟邊界的識別方法及系統(tǒng)。該方法包括：獲取待識別的肝臟組織信息；采用圖像處理技術(shù)或信號處理技術(shù)根據(jù)所述肝臟組織信息對應(yīng)的肝臟組織的特征及肝臟組織邊界的特征，識別出所述肝臟組織信息中的肝臟組織邊界；輸出識別出的肝臟組織邊界的位置信息。采用該方法能夠自動地識別肝臟組織的邊界，并且能夠提高肝臟邊界的識別效率，從而實現(xiàn)肝臟邊界的自動定位。
【專利說明】一種肝臟邊界的識別方法及系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明實施例涉及醫(yī)學圖像處理【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種肝臟邊界的識別方法及 系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 很多臨床應(yīng)用上需要從包括超聲成像、磁共振成像（MRI，Magnetic Resonance Imaging)、計算機斷層掃描（CT，Computed Tomography)等在內(nèi)的傳統(tǒng)醫(yī)學成像中識別出肝 臟組織邊界，以實現(xiàn)肝臟檢查區(qū)域的定位，例如：肝臟彈性檢測及肝臟彩色多普勒超聲檢查 等。
[0003] 目前，主要通過人為的方式來識別肝臟組織的邊界。由于依據(jù)肝臟組織的信息，人 為手動選擇肝臟邊界的方法，需要操作者對于肝臟組織結(jié)構(gòu)和圖像信息非常熟悉，才能準 確的選擇肝臟組織的邊界，因此對于操作者要求高；同時，由于識別過程中通過人工進行識 另IJ，識別時間較長，從而導(dǎo)致肝臟邊界的識別效率較低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提出一種肝臟邊界的識別方法及系統(tǒng)，以提高肝臟邊界的識別效 率。
[0005] -方面，本發(fā)明提供了一種肝臟邊界的識別方法，包括：
[0006] 獲取待識別的肝臟組織信息；
[0007] 采用圖像處理技術(shù)或信號處理技術(shù)根據(jù)所述肝臟組織信息對應(yīng)的肝臟組織的特 征及肝臟組織邊界的特征，識別出所述肝臟組織信息中的肝臟組織邊界；
[0008] 輸出識別出的肝臟組織邊界的位置信息。
[0009] 另一方面，本發(fā)明提供了一種肝臟邊界的識別系統(tǒng)，包括信息獲取裝置、肝臟邊界 識別裝置和肝臟邊界顯示裝置，其中，
[0010] 所述信息獲取裝置，用于獲取待識別的肝臟組織信息；
[0011] 所述肝臟邊界識別裝置，用于采用圖像處理技術(shù)或信號處理技術(shù)根據(jù)所述肝臟組 織信息對應(yīng)的肝臟組織的特征及肝臟組織邊界的特征，識別出所述肝臟組織信息中的肝臟 組織邊界；所述肝臟邊界顯示裝置，用于輸出識別出的肝臟組織邊界的位置信息。
[0012] 本發(fā)明實施例中提供的肝臟邊界的識別方法及系統(tǒng)，能夠高效的識別肝臟邊界區(qū) 域。本發(fā)明實施例中提供的肝臟邊界的識別方法，獲取待識別的肝臟組織信息之后，采用圖 像處理技術(shù)或信號處理技術(shù)根據(jù)肝臟組織及邊界的信號特征，識別出所述肝臟組織邊界。 采用該方法能夠自動地識別肝臟組織邊界，并且能夠提高肝臟組織邊界的識別效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013] 此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明實施例的進一步理解，構(gòu)成本發(fā)明實施例的 一部分，并不構(gòu)成對本發(fā)明實施例的限定。在附圖中：
[0014] 圖1是本發(fā)明第一實施例中提供的肝臟邊界的識別方法的實現(xiàn)流程圖；
[0015] 圖2是本發(fā)明第二實施例中提供的肝臟邊界的識別方法的實現(xiàn)流程圖；
[0016] 圖3是本發(fā)明第二實施例中的基于肝臟組織的M型超聲信號的邊界識別的效果 圖；
[0017] 圖4是本發(fā)明第三實施例中提供的肝臟邊界的識別方法的實現(xiàn)流程圖；
[0018] 圖5為本發(fā)明第三實施例中基于肝臟組織的B型超聲圖像的邊界識別的效果圖； [0019] 圖6是本發(fā)明第四實施例中提供的肝臟邊界的識別方法的實現(xiàn)流程圖；
[0020] 圖7為本發(fā)明第四實施例中基于肝臟組織的CT圖像的邊界識別的效果圖；
[0021] 圖8是本發(fā)明第五實施例中提供的肝臟邊界的識別系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0022] 下面結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明實施例進行更加詳細與完整的說明?？梢岳?解的是，此處所描述的具體實施例僅用于解釋本發(fā)明實施例，而非對本發(fā)明實施例的限定。 另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本發(fā)明實施例相關(guān)的部分而非全 部內(nèi)容。
[0023] 第一實施例：
[0024] 圖1是本發(fā)明第一實施例中提供的肝臟邊界的識別方法的實現(xiàn)流程圖，該方法可 以由肝臟邊界的識別系統(tǒng)來執(zhí)行。如圖1所示，該實現(xiàn)流程包括：
[0025] 步驟11、獲取待識別的肝臟組織信息。
[0026] 其中，所述肝臟組織信息可以為肝臟組織的A型超聲信號、肝臟組織的M型超聲信 號、肝臟組織的B型超聲圖像，肝臟組織的CT圖像或肝臟組織的MRI圖像。
[0027] 根據(jù)肝臟組織信息可以獲取肝臟組織信息的類型，即肝臟組織信息的類型可以為 超聲信號，例如肝臟組織的A型超聲信號和肝臟組織的M型超聲信號，也可以為二維超聲圖 像，例如肝臟組織的B型超聲圖像，還可以為三維圖像，例如，肝臟組織的CT圖像和肝臟組 織的MRI圖像。
[0028] 步驟12、采用圖像處理技術(shù)或信號處理技術(shù)根據(jù)所述肝臟組織信息對應(yīng)的肝臟組 織的特征及肝臟組織邊界的特征，識別出所述肝臟組織信息中肝臟組織邊界。
[0029] 若所述肝臟組織信息為肝臟組織的超聲信號，則采用信號處理技術(shù)根據(jù)所述肝臟 組織的超聲信號對應(yīng)的肝臟組織的特征及肝臟組織邊界的特征，識別出所述肝臟組織邊 界；若所述肝臟組織信息為二維超聲圖像或三維圖像，則采用圖像處理技術(shù)根據(jù)所述肝臟 組織的二維超聲圖像或三維超聲圖像對應(yīng)的肝臟組織的特征及肝臟組織邊界的特征，識別 出所述肝臟組織邊界。
[0030] 其中，若所述肝臟組織信息為肝臟組織的一維超聲信號、肝臟組織的二維超聲圖 像或肝臟組織的三維超聲圖像時，采用圖像處理技術(shù)或信號處理技術(shù)根據(jù)所述肝臟組織信 息對應(yīng)的肝臟組織的特征及肝臟組織邊界的特征，識別出所述肝臟組織信息中的肝臟組織 邊界，具體可以包括：將所述肝臟組織信息劃分為多個檢測子區(qū)域；計算每個檢測子區(qū)域 中肝臟組織信息的特征值，并根據(jù)檢測子區(qū)域中肝臟組織信息的特征值確定所述肝臟組織 邊界。
[0031] 步驟13、輸出識別出的肝臟組織邊界的位置信息。
[0032] 其中，輸出識別出的肝臟組織邊界的位置信息，可以包括：輸出識別出的肝臟組織 邊界的坐標位置；和/或顯示識別出的肝臟組織邊界的圖像。即，在輸出識別出的肝臟組織 邊界的位置信息時，可以只輸出肝臟組織邊界的坐標位置，也可以只顯示肝臟組織邊界的 圖像，還可以既輸出肝臟組織邊界的坐標位置，又顯示肝臟組織邊界的圖像。
[0033] 本發(fā)明第一實施例中提供的肝臟邊界的識別方法，根據(jù)肝臟組織信息對應(yīng)的肝臟 組織的特征及肝臟組織邊界的特征，能夠自動且高效地識別出所述肝臟組織邊界。其中，所 述肝臟組織信息可以是反應(yīng)肝臟組織一維結(jié)構(gòu)信息的A型超聲信號或者反應(yīng)組織一維結(jié) 構(gòu)動態(tài)信息的M型超聲信號，也可以是反應(yīng)肝臟組織二維結(jié)構(gòu)的B型超聲圖像，還可以是反 應(yīng)肝臟組織三維結(jié)構(gòu)的CT或MRI圖像。
[0034] 第二實施例：
[0035] 第二實施例是對本發(fā)明第一實施例中步驟12的具體優(yōu)化，該方法適用于肝臟組 織的一維超聲信號。圖2是本發(fā)明第二實施例中提供的肝臟邊界的識別方法的實現(xiàn)流程 圖，圖3是本發(fā)明第二實施例中的基于肝臟組織的M型超聲信號的邊界識別的效果圖。結(jié) 合圖2和圖3,該方法包括：
[0036] 步驟21、將肝臟組織的一維超聲信號劃分為多個檢測子區(qū)域Sp
[0037] 所述肝臟組織的一維超聲信號可以為肝臟組織的A型超聲信號或肝臟組織的M型 超聲信號。假設(shè)一條超聲信號包含n個采樣點，其對應(yīng)的肝臟組織的超聲信號的掃描深度 為d (單位：mm)，則每Imm深度包含n/d個點。將n個采樣點劃分為多段檢測子區(qū)域Si，檢 測子區(qū)域Si對應(yīng)的掃描深度為屯，其中，i取整數(shù)。
[0038] 例如，以z為間距將n個采樣點等分為多段檢測子區(qū)域 z為檢測子區(qū)域的區(qū)間長度，『1是取整運算。此時，每段檢測子區(qū)域中分別包含[zn/d]個采 樣點。
[0039] 步驟22、計算每個檢測子區(qū)域Si中的肝臟組織的超聲信號Ri的Nakagami分布值 ITliO
[0040] 其中，Nakagami統(tǒng)計模型是超聲組織定征技術(shù)的一種。具體的，依據(jù)如下公式，計 算每個檢測子區(qū)域Si內(nèi)的肝臟組織的圖像對應(yīng)的超聲信號Ri的Nakagami分布值Hi i,

【權(quán)利要求】
1. 一種肝臟邊界的識別方法，其特征在于，包括： 獲取待識別的肝臟組織信息； 采用圖像處理技術(shù)或信號處理技術(shù)根據(jù)所述肝臟組織信息對應(yīng)的肝臟組織的特征及 肝臟組織邊界的特征，識別出所述肝臟組織信息中的肝臟組織邊界； 輸出識別出的肝臟組織邊界的位置信息。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，若所述肝臟組織信息為肝臟組織的一維 超聲信號、肝臟組織的二維超聲圖像或肝臟組織的三維超聲圖像， 采用圖像處理技術(shù)或信號處理技術(shù)根據(jù)所述肝臟組織信息對應(yīng)的肝臟組織的特征及 肝臟組織邊界的特征，識別出所述肝臟組織信息中的肝臟組織邊界，包括： 將所述肝臟組織信息劃分為多個檢測子區(qū)域； 計算每個檢測子區(qū)域中肝臟組織信息的特征值，并根據(jù)檢測子區(qū)域中肝臟組織信息的 特征值確定所述肝臟組織邊界。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，若所述肝臟組織信息為肝臟組織的一維 超聲信號，所述計算每個檢測子區(qū)域中肝臟組織信息的特征值，并根據(jù)檢測子區(qū)域中肝臟 組織信息的特征值確定所述肝臟組織邊界包括： 計算每個檢測子區(qū)域Si中的肝臟組織的一維超聲信號氏的Nakagami分布值叫； 依據(jù)如下公式計算每個檢測子區(qū)域Si的權(quán)重I，并將最大權(quán)重值對應(yīng)的檢測子區(qū)域確 定為肝臟組織的邊界區(qū)域：
其中，屯為檢測子區(qū)域Si對應(yīng)的掃描深度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，若所述肝臟組織信息為肝臟組織的二維 超聲圖像， 所述將所述肝臟組織信息劃分為多個檢測子區(qū)域包括：將所述肝臟組織的二維超聲圖 像劃分為多個矩形檢測子區(qū)域Ru; 所述計算每個檢測子區(qū)域中肝臟組織信息的特征值，并根據(jù)檢測子區(qū)域中肝臟組織信 息的特征值確定所述肝臟組織邊界包括： 依據(jù)如下公式計算每個檢測子區(qū)域Rw的權(quán)重Ww，并將最大權(quán)重值對應(yīng)的檢測子區(qū)域 確定為肝臟組織的邊界區(qū)域：
其中，MW為檢測子區(qū)域Rw中肝臟組織的二維超聲圖像的灰度均值，SDW為檢測子區(qū)域Rkj中肝臟組織的二維超聲圖像的灰度標準差，dw為檢測子區(qū)域Rw對應(yīng)的掃描深度，k= imax/2 ?
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，若所述肝臟組織信息為肝臟組織的CT圖 像或肝臟組織的MRI圖像， 采用圖像處理技術(shù)或信號處理技術(shù)根據(jù)所述肝臟組織信息對應(yīng)的肝臟組織的特征及 肝臟組織邊界的特征，識別出所述肝臟組織信息中的肝臟組織邊界，包括： 采用圖像分割方法在所述肝臟組織的CT圖像或所述肝臟組織的MRI圖像中提取皮膚 的二值圖像和骨骼的二值圖像； 計算所述骨骼的二值圖像的質(zhì)心，并計算所述皮膚的二值圖像上距離所述質(zhì)心最近的 占. 依據(jù)所述質(zhì)心和距離所述質(zhì)心最近的點，將所述肝臟組織的劃分為四個象限； 擬合第二象限內(nèi)的各個肋骨點，得到肋骨擬合曲線； 將所述肋骨擬合曲線朝向第一象限移動預(yù)設(shè)值，作為邊界曲線，且將所述邊界曲線與 所述肋骨擬合曲線之間的區(qū)域確定為肝臟組織的邊界區(qū)域。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項所述的方法，其特征在于，輸出識別出的肝臟組織邊界的 位置信息，包括： 輸出識別出的肝臟組織邊界的坐標位置；和/或 顯示識別出的肝臟組織邊界的圖像。
7. -種肝臟邊界的識別系統(tǒng)，其特征在于，包括信息獲取裝置、肝臟邊界識別裝置和肝 臟邊界顯示裝置，其中， 所述信息獲取裝置，用于獲取待識別的肝臟組織信息； 所述肝臟邊界識別裝置，用于采用圖像處理技術(shù)或信號處理技術(shù)根據(jù)所述肝臟組織信 息對應(yīng)的肝臟組織的特征及肝臟組織邊界的特征，識別出所述肝臟組織信息中的肝臟組織 邊界；所述肝臟邊界顯示裝置，用于輸出識別出的肝臟組織邊界的位置信息。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，若所述肝臟組織信息為肝臟組織的一維 超聲信號、肝臟組織的二維超聲圖像或肝臟組織的三維超聲圖像， 所述肝臟邊界識別裝置包括： 區(qū)域劃分單元，用于將所述肝臟組織信息劃分為多個檢測子區(qū)域； 邊界確定單元，用于計算每個檢測子區(qū)域中肝臟組織信息的特征值，并根據(jù)檢測子區(qū) 域中肝臟組織信息的特征值確定所述肝臟組織邊界。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，若所述肝臟組織信息為肝臟組織的一維 超聲信號，所述邊界確定單元包括： 第一特征值計算子單元，用于計算每個檢測子區(qū)域Si中的肝臟組織的一維超聲信號Ri的Nakagami分布值叫； 第一邊界確定子單元，用于依據(jù)如下公式計算每個檢測子區(qū)域Si的權(quán)重I，并將最大 權(quán)重值對應(yīng)的檢測子區(qū)域確定為肝臟組織的邊界區(qū)域：
其中，屯為檢測子區(qū)域Si對應(yīng)的掃描深度。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，若所述肝臟組織信息為肝臟組織的二維 超聲圖像， 所述區(qū)域劃分單元具體用于：將所述肝臟組織的二維超聲圖像劃分為多個矩形檢測子 區(qū)域& ; 所述邊界確定單元具體用于：依據(jù)如下公式計算每個檢測子區(qū)域1^_的權(quán)重Ww，并將最 大權(quán)重值對應(yīng)的檢測子區(qū)域確定為肝臟組織的邊界區(qū)域：
其中，MW為檢測子區(qū)域Rw中肝臟組織的二維超聲圖像的灰度均值，SDW為檢測子區(qū)域Rkj中肝臟組織的二維超聲圖像的灰度標準差，dw為檢測子區(qū)域Rw對應(yīng)的掃描深度，k= imax/2 ?
11. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，若所述肝臟組織信息為肝臟組織的CT圖 像或肝臟組織的MRI圖像， 所述肝臟邊界識別裝置具體包括： 二值圖像獲取單元，用于采用圖像分割方法在所述肝臟組織的CT圖像或所述肝臟組 織的MRI圖像中提取皮膚的二值圖像和骨骼的二值圖像； 特征點確定單元，用于計算所述骨骼的二值圖像的質(zhì)心，并計算所述皮膚的二值圖像 上距離所述質(zhì)心最近的點； 圖像劃分單元，用于依據(jù)所述質(zhì)心和距離所述質(zhì)心最近的點，將所述肝臟組織的劃分 為四個象限； 曲線擬合單元，用于擬合第二象限內(nèi)的各個肋骨點，得到肋骨擬合曲線； 邊界區(qū)域確定單元，用于將所述肋骨擬合曲線朝向第一象限移動預(yù)設(shè)值，作為邊界曲 線，且將所述邊界曲線與所述肋骨擬合曲線之間的區(qū)域確定為肝臟組織的邊界區(qū)域。
12. 根據(jù)權(quán)利要求7-11任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述肝臟邊界顯示裝置包括： 位置輸出單元，用于輸出識別出的肝臟組織邊界的坐標位置；和/或 圖像顯示單元，用于顯示識別出的肝臟組織邊界的圖像。
【文檔編號】G06K9/00GK104408398SQ201410564295
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年10月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月21日
【發(fā)明者】邵金華, 段后利, 孫錦 申請人:無錫海斯凱爾醫(yī)學技術(shù)有限公司