[发明专利]一种基于内窥镜图像的结直肠息肉分割方法

权利要求书

1.一种基于内窥镜图像的结直肠息肉分割方法，用于从结直肠的内窥镜图像中确定结直肠中息肉的息肉具体区域，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1，对所述内窥镜图像进行校正和去噪，获得无气泡图像；

步骤S2，在所述无气泡图像中选取息肉疑似区域，并选取所述息肉疑似区域的中心坐标点作为结直肠息肉聚类中心点；

步骤S3，设定图像分析尺度，对所述息肉疑似区域进行区域增强，获得图像增强区域和背景区域，所述背景区域是所述息肉疑似区域中除去所述图像增强区域以外的区域；

步骤S4，选取所述背景区域内的任一像素点作为初始背景像素聚类中心点；

步骤S5，以所述结直肠息肉聚类中心点和所述初始背景像素聚类中心点作为初始聚类中心，以所述息肉疑似区域内除去所述初始聚类中心外的各个像素点作为初始的待分类像素点；

步骤S6，根据k均值聚类法建立成本函数，并对初始聚类中心进行计算，获取初始聚类中心成本值和初始待分类像素点成本值，进而获取初始的所述待分类像素点到所述初始聚类中心的初始聚类成本值以及所述初始聚类成本值的欧几里得距离；

步骤S7，根据所述欧几里得距离对所述初始背景像素聚类中心点的位置进行调整，从而获取当前背景像素聚类中心点，并将所述当前背景像素聚类中心点和所述结直肠息肉聚类中心点作为当前聚类中心；

步骤S8，根据当前聚类中心对所述成本函数进行迭代计算，从而不断更新所述欧几里得距离，进而不断更新所述当前聚类中心；

步骤S9，设定一个聚类误差值，当所述欧几里得距离小于所述聚类误差值时，迭代结束，从而获得最终聚类中心；

步骤S10，根据所述最终聚类中心对对应的所述待分类像素点进行聚类，从而获得对应的所述待分类像素点的分类结果，进而获得所述息肉具体区域。

2.根据权利要求1所述的基于内窥镜图像的结直肠息肉分割方法，其特征在于：

其中，在步骤S1中，还包括如下子步骤：

步骤S1-1，对所述内窥镜图像进行中值滤波，从而初步去除所述内窥镜图像中存在的小气泡；

步骤S1-2，对经过所述中值滤波滤波后的图像进行形态学开操作，从而进一步去除所述内窥镜图像中未消除的小气泡。

3.根据权利要求2所述的基于内窥镜图像的结直肠息肉分割方法，其特征在于：

其中，在步骤S1-2中，所述形态学开操作的公式为：

式中，f_R(x,y)、f_G(x,y)、f_B(x,y)分别为经过所述中值滤波后，所述内窥镜图像的红、绿、蓝三通道的图像，

O_R(x,y)、O_G(x,y)和O_B(x,y)分别为经过所述形态学开操作之后的图像，

D表示形态学操作的结构元素，

与分别代表形态学膨胀操作和形态学腐蚀操作。

4.根据权利要求1所述的基于内窥镜图像的结直肠息肉分割方法，其特征在于：

其中，在步骤S3中，还包括如下子步骤：

步骤S3-1，根据所述图像分析尺度对所述无气泡图像进行高斯滤波，获得高斯滤波图像；

步骤S3-2，分别通过类圆形结构增强滤波器和线状结构增强滤波器对所述高斯滤波图像进行类圆形区域增强与线状结构区域增强，获得类圆形结构滤波器响应值和线状结构滤波器响应值，进而获得所述图像增强区域；

步骤S3-3，通过所述类圆形结构滤波器响应值和所述线状结构滤波器响应值求取每个像素点在所有所述分析尺度中的最大响应值，从而获得潜在息肉位置。

5.根据权利要求4所述的基于内窥镜图像的结直肠息肉分割方法，其特征在于：

其中，在步骤S3-1中，所述高斯滤波的公式为：

式中，σ为所述图像分析尺度的大小，

f_σ(x)为在所述图像分析尺度σ下的图像滤波结果，

x为在对应的方向上，所述内窥镜图像中各像素点的像素值。