[发明专利]使用组织信息的自动放射线照片分类

说明书

                   发明领域

本发明涉及用于处理数字射线照相(radiography)的技术，并且特别地，涉及数字射线照相的图像的自动分类。

                   发明背景

准确的医疗诊断常常取决于图像上与诊断有关的区域的正确的显示。随着计算射线照相系统和数字射线照相系统的最新进展，图像的获取和它的最后的“观看”是分开的。这给用户提供灵活性，但也引入了对图像显示器设置适当的色调尺度的困难。最佳色调尺度通常依赖于检查类型、曝光条件、图像获取设备和输出设备的选择以及放射师的喜好，在这中间，检查类型是一个决定性因素，因为它直接涉及到信号的特征和图像上临床的重要部分。所以，检查类型的成功分类大大地有利于图像的最佳呈现。使用检查类型分类的另一个正在显露的领域是数字图片归档和通信系统(PACS)。至今为止，大多数与射线照相有关的信息主要基于人工输入。这个步骤常常被跳过，或者不正确的信息被记录在图像标题上，这阻碍了在常规的医疗实践和病人照料中有效使用图像。自动图像分类通过根据图像内容来组织和检索图像而具有解决以上问题的潜力。这可以使得医疗图像管理系统更合理和有效，无疑会改进PACS的性能。

然而，让计算机自动和有效地分析图像上的内容和分类图像是困难的，因为图像数据在结构上比起其它种类的数据复杂得多，并且人们获取图像内容、把图像特征分组成有意义的目标和通过模型匹配把语义说明附加到图像的方式，还没有得到充分理解，从而无法使得分析过程自动化。另外，把图像分段成相应于各个单独目标的区域、从图像提取能获得感觉上的和语义上的意义的特征、以及根据提取的特征把图像与建议的模型相匹配，也使得分析问题成为更具挑战意义的。

在最新的文献中提出了基于内容的图像分类和检索的各种系统，诸如QBIC(W.Niblack等，“The QBIC project：Querying images bycontent using color，texture，and shape(QBIC课题：使用彩色、纹理结构和形状，通过内容来查询图像)”，Proc.SPIE Storage and Retrievalfor Image and Video Databases，Feb 1994)，Photobook(照相本)(A.Pentland等，“Photobook：Content-based manipulation of imagedatabase(照相本：图像数据库的基于内容的管理)”，InternationalJournal of Computer Vision，1996)，Virage(J.R.Bach等，“Virage imagesearch engine：An Open framework for image management(Virage图像搜索引擎：用于图像管理的开放框架)”，Proc.SPIE Storage andRetrival for image and Video Database，Vol 2670，pp.76-97，1996)，Visualseek(R.Smith等，“Visualseek：A fully automated content-basedimage query system(全自动的基于内容的图像询问系统)”，Proc ACMMultimedia 96，1996)，Netra(Ma等，“Netra：A toolbox for navigatinglarge image database(用于导航大图像数据库的工具箱)”，Proc IEEEInt.Conf.On Image Proc.1997)，和MAR(T.S.Huang等，“Multimediaanalysis and retrieval system(MARS)project(多媒体分析和检索系统(MARS)课题)”，Proc of 33^rd Annual Clinic on Library Application ofData Processing Digital Image Access and Retrieval，1996)。这些系统遵循同一个理念，即把图像作为整体对待，并且通过一组低级别特征属性(诸如彩色、纹理结构、形状和布局)来表示它。结果，这些特征属性一起形成图像的特征向量。图像分类是基于把这些低级别可视特征向量成为集群。这样的基于集群的分类方案通常是费时的而实际使用却是有限的，因为只有很少的图像目标语义是被明显地建模的。另一个问题是这些系统使用从万维网收集的图像。通常，最有效的特征是彩色。不幸，基于彩色的特征在大多数医学图像中是不可得到的。