[发明专利]一种从超声图像中自动测量胎儿双顶径长度的图像处理方法及处理系统

说明书

本发明公开了一种从超声图像中自动测量胎儿双顶径(BPD)长度的图像处理方法及处理系统，实现过程为：输入待处理的超声图像，获取超声图像常规拍摄参数，图像边缘增强使颅骨边缘及脑中线边缘清晰化，以及胎儿颅骨边缘拟合，得到双顶径的长度。本发明实现了胎儿双顶径的自动化处理，相较于主观测量，其精确性和稳定性有了明显的提高。

技术领域

本发明涉及医疗超声诊断技术领域，涉及产科超声图像的自动化分析和测量技术，尤其涉及一种从超声图像中自动测量胎儿双顶径长度的图像处理方法及处理系统。

背景技术

超声诊断是目前最重要的医学影像诊断方式之一，具有实时、无损、非侵入等特点，在产科诊断中有广泛的应用。随着图像处理和模式识别技术的发展，将超声图像的处理与识别技术应用于临床诊断成为当前研究的热点。

中孕期常规胎儿超声检查的主要目的是为医务人员提供准确的诊断信息，尽可能给母亲和胎儿带来最佳的产前处理和最好的妊娠结局。通过检查可以确定孕周以及进行胎儿大小的测量，以便在后期的妊娠中及时发现生长异常。通过测量胎儿双顶径(biparietaldiameter，BPD)、头围(Head circumference，HC)、腹围(Abdominal circumference，AC)或腹径(Abdominal diameter，AD)，以及股骨骨干长度(Femoral diaphysis length， FDL)可以估计孕龄及胎儿大小。

由于超声图像信噪比低，目前的检测和测量以肉眼观察、手动定位为主。人工测量主要依靠超声医师的经验进行判断，主观性较强。随着计算机技术的发展，医学图像的处理技术逐渐得到了广泛的应用，如何通过上述技术实现胎儿双顶径的自动检测，提高检测准确性，是需要解决的技术问题。

发明内容

为了克服上述问题，本发明人进行了锐意研究，提出一种从超声图像中自动测量胎儿双顶径长度的图像处理方法及处理系统。通过HOG及Adaboost算法建立识别分类器对输入图像进行胎儿头部区域检测，筛选得到满足要求的头部丘脑水平横切面图像，降低后续图像处理无效率；通过对图像区域进行增强和去噪，可以获得颅骨和脑中线清晰的图像，提高颅骨椭圆拟合准确性；采用最小二乘法对颅骨边缘进行椭圆拟合，结合修正公式，生成BPD；通过科学严谨模型建立、图像处理，以及有效的图像评估方法，得到的BPD的准确度极高，从而完成本发明。

本发明的目的在于提供以下技术方案：

(1)一种从超声图像中自动测量胎儿双顶径长度的图像处理方法，该方法包括以下步骤：

步骤1)，输入待处理的超声图像；

步骤2)，获取超声图像常规拍摄参数；

步骤3)，图像边缘增强：对图像区域进行增强和去噪，使图像边缘即颅骨边缘及脑中线边缘清晰化；

步骤4)，生成双顶径值：对胎儿颅骨外缘进行拟合，求出拟合曲线，得到双顶径长度值。

(2)一种用于实施上述从超声图像中自动测量胎儿双顶径长度的图像处理方法的系统，该系统包括：

模型训练模块，建立训练模型，用于对输入图像进行胎儿头部区域检测；

图像处理模块，提取输入图像的常规拍摄参数，实施图像边缘增强处理；

数据生成模块，利用椭圆模型对颅骨外缘进行拟合，求出胎儿颅骨边缘拟合曲线，结合图像像素距离与实际距离的转换关系，得到双顶径长度。

根据本发明提供的一种从超声图像中自动测量胎儿双顶径长度的图像处理方法及处理系统，具有以下有益效果：

(1)本发明中，获取刻度尺信息时通过对刻度尺区域图像进行二值化操作降低了图像信息获取难度；而对该区域的图像进行投影，将刻度点转化为具有最大值的曲线，可方便准确地获得刻度尺上刻度。