[发明专利]一种基于图像几何对称属性的侧旋姿态校正方法

说明书

本发明提供一种基于图像几何对称属性的侧旋姿态校正方法，方法包括：数据规范化；目标切片组选取；切片组二值化；切片背景、前景区域的提取；切片前景中心点的选择；切片前景对称损失的计算；优化方法选择适当的回旋角度，降低前景对称损失，得到校正角度。本发明通过图像二值化和连通域筛选的方法来获取前景，去除无用信息；本发明通过求取前景中心来获得回调旋转中心；关键的是，本发明提出了一种利用前景对称特征来构造的目标函数。本发明能够准确地检测和校正侧旋姿态影像。

技术领域

本发明涉及图像处理任务领域，尤其涉及一种基于图像几何对称属性的侧旋姿态校正方法。

背景技术

智能医疗是当前人工智能领域一个热门的应用方向。如果能够让机器自动识别和分析医学图像，那就能帮助医生实现诊疗的精准化和个体化，并降低诊疗风险。这其中，医学图像自动校正是一个关键的子问题。在实际医疗过称中，常常出现由于患者自身特殊原因导致的无法以一个正常姿态接受扫描的情况，例如低龄患者或是身体局部区域严重病痛的情况。这种情况下，扫描出的图像往往是带有非标准姿势，带有侧旋角度的，并且侧旋角度一般在-30度到30度之间。如果以这样的扫描图像去做一些前景分割，病患区域检测等问题，效果往往不如标准姿势扫描图像。也就是说，如果交给医生的医学影像已经经过姿态校正，医生的诊断效率将能得到大大的提高。本专利以腹部CT扫描(电子计算机断层扫描)图像侧旋姿态回调为背景，提出一种新颖且有效的图像侧旋检测及回调方法。

发明内容

本发明要解决的关键技术问题是，提出一种基于图像几何对称属性的侧旋姿态校正方法，来实现侧旋医学影像的检测并回调。

为了解决上述的技术问题，本发明采用如下所述的技术方案：

一种基于图像几何对称属性的侧旋姿态校正方法，包括以下步骤：

步骤1，数据规范化：将待检测调整的图像灰度范围线性映射到统一区间；截取带有对称属性的图像区域；对图像区域在某一方向上以固定间隔抽取切片，构成目标切片组；

步骤2，目标特征的提取，其进一步包括三个子步骤：2.1切片组二值化；2.2切片组背景提取；2.3切片组图像区域的前景提取；

步骤2.1，目标切片组二值化：图像映射后的图像区域中，像素值最小的取为0值，其余取为1值；

步骤2.2，目标切片组的图像区域中的背景提取：在所有0值区域中求取最大连通域，其即为目标切片组背景区域；

步骤2.3，目标切片组的图像区域中的前景提取：将目标区域中剩下的值全部取1，并在所有1值区域中求取最大连通域，其即为目标切片组前景区域；

步骤3，目标切片组的对称损失计算，具体包括如下子步骤：定义对称损失及侧旋角度取值范围：3.1计算前景中心点；3.2目标切片组中各切片宽度重调；3.3计算对称损失；

步骤3.1，计算前景中心点，前景中心点p_o定义为：

其中，N为目标切片组经过二值化后的图像区域中的总输入点数，p_i为为目标切片组经过二值化后的图像区域中第i点的坐标，v_i为目标切片组经过二值化后的图像区域中第i点的值；

步骤3.2，目标切片组中各切片宽度重调：以过所述前景中心点p_o的垂线为界，对左右两侧较窄区域使用0值进行扩展，使该垂线成为各切片的中分线；

步骤3.3，计算对称损失：对称损失loss_sym定义为：