[发明专利]一种乳腺X线图像的软拷贝显示方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种数字医学图像的显示方法，尤其是涉及一种乳腺X线图像的软拷贝显示方法。

背景技术

影像的显示效果对于诊断至关重要，乳腺X线图像经常含有微小尺度的模糊的诊断信息，采用先进的软拷贝显示技术可以提高乳腺X线图像中病例特征的醒目性。乳腺X线图像普遍遵循医学数字图像通信标准(DICOM3.0)，这个标准是1993年由北美放射学会(ACR)与电器制造协会(NEMA)联合制定的，是事实上的工业标准。乳腺X线图像的像素值变化范围较大，一般每个像素值采用10～16bits存储，但显示设备提供的输入范围是固定的，一般显示器只有256个灰阶，因此需要进行DICOM(Digital Imagingand Communication of Medicine，医学数字图像通讯)图像数据到灰度值的转化，即选择感兴趣的数据范围影射为可输出灰阶。乳腺X线图像可以分割为乳腺区域和背景区域，其中，乳腺区域可以进一步分割为乳腺脂肪区域和乳腺实质区域，乳腺实质区域是病灶最经常出现的区域，而在乳腺脂肪区域中发生病变的可能性很小，另外包围乳腺区域的轮廓线——乳腺轮廓，也可以反映出部分病变的征兆，如某些病变可能导致乳腺轮廓扭曲。乳腺X线图像的像素值动态范围很宽，直接将整个像素值范围映射到可输出灰阶的显示图像细节丰富，但对比度较差。为了增加对比度，DICOM标准引入了窗宽窗位的概念，即可以选择一部分感兴趣的像素值范围映射到可显示灰阶，感兴趣的像素值范围由窗宽与窗位两个参数确定。窗宽窗位技术本质上是通过缩小可见的像素值区间来达到较好地显示效果，但这样的做法大大减少了能见的信息，最明显的就是不能同时清楚地显示乳腺X线图像的乳腺轮廓及乳腺实质区域，为解决此问题，就需要进行调窗操作，即在不同的窗宽与窗位参数下持续观察乳腺X线图像。目前大部分窗宽窗位方法都采用了像素值区域到可显示灰阶的线性映射方式，然而，不同像素值代表了乳腺组织的不同部位，它们蕴含的诊断信息的重要性也不同，这些现有的窗宽窗位方法并不能体现不同像素值在诊断中具有的不同重要性，因此不能实现对诊断信息的清晰表达。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够较好地显示乳腺实质区域的同时能够有效表现乳腺轮廓，并且能够清晰显示有重要诊断信息的部位的乳腺X线图像的软拷贝显示方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种乳腺X线图像的软拷贝显示方法，包括以下步骤：

①定义待处理的乳腺X线图像为当前乳腺X线图像，统计当前乳腺X线图像的乳腺区域中的像素的像素值为x的概率密度直方图，记为p(x)，统计乳腺区域中的像素的像素值为x的概率密度直方图p(x)中的非零概率密度值的个数，记为N_p，记具有非零概率密度值的像素值的定义域为D_Z⁺，设置动态范围扩张倍数，记为k₁，设置用于将乳腺区域的像素值域[V_min′，V_max′]映射到[0，k₁·N_p]的动态范围转换函数，记为f(x)，其中，V_max′为乳腺区域内的最大像素值，V_min′为乳腺区域内的最小像素值；

②构建用于表征乳腺区域中的像素的像素值为x的重要性的权重函数w(x)；

③构造在D_Z⁺上单调递增的动态范围转换函数f(x)；

④利用动态范围转换函数f(x)将当前乳腺X线图像中的每个像素值映射到可显示灰度阶，形成显示图像。

所述的步骤①的具体步骤为：

①-1、定义待处理的乳腺X线图像为当前乳腺X线图像，采用现有的乳腺区域分割方法对当前乳腺X线图像进行分割，得到当前乳腺X线图像的乳腺区域，记乳腺区域中包含的像素的个数为N，统计乳腺区域中的像素的像素值为x的概率密度直方图，并记为p(x)，p(x)＝|{h(i，j)＝x |(i，j)∈B_r}|，其中，(i，j)表示乳腺区域中的像素的坐标，i表示行坐标，j表示列坐标，h(i，j)表示坐标为(i，j)的像素的像素值，B_r表示乳腺区域，运算符“||”表示集合中元素的个数；