[发明专利]一种基于OCT成像图像的光学强度及梯度的皮肤癌分类方法

说明书

本发明公开了一种基于OCT成像图像的光学强度及梯度的皮肤癌分类方法，其包括：(1)由OCT装置采集皮肤癌图像将OCT图像中的强度归一化为[0，1]；(2)通过降噪处理对OCT图像进行降噪；(3)提取光学强度特性参数；(4)计算得出已标记的样本的各参数离散值，然后通过数理统计方法，获取已标记对照组中各特性参数的差异性及ROC分析，得出边界值；(5)再计算得出未知样本的各参数离散值，并与步骤四中的边界值进行比较，然后根据比较的结果，将未知样本进行分类。本发明可以快速准确的判断出正常皮肤组织，黑色素瘤和黑色素痣；避免了通过皮肤活检的侵入性方法，给患者带来的不适和创伤。

技术领域

本发明涉及一种基于光学相干断层(OCT)成像图像的光学强度及梯度的皮肤癌分类方法，属于生物医学图像处理领域。

背景技术

皮肤癌是全世界最常见的癌症之一。根据世界卫生组织的数据，每年诊断出超过200万例皮肤癌病例。在临床中，皮肤活检是诊断皮肤癌的金标准。但是，皮肤活检是一种侵入性方法，可能会导致患者不适。因此，已经采取了非侵入性方法来消除活检在皮肤癌诊断中的缺点，包括皮肤镜检查，共聚焦显微镜，拉曼光谱和光学相干断层扫描(OCT)。这些模式能够生成图像，以帮助皮肤科医生诊断不同类型的皮肤疾病。皮肤镜检查不仅可以对皮肤进行视觉检查，而且还构成了一种数字方法，该方法可以通过收集上层皮肤的可见光范围内的辐射来估计皮肤表面的不均匀性。拉曼光谱使我们能够检测皮肤化学成分的变化；这些变化可能与皮肤癌的发病机制有关。最后，OCT通过可视化折射率变化的位置，允许在深部区域生成和评估横截面肿瘤图像。在数字成像方式中，OCT可以无创地在生物组织内部生成横截面图像。OCT最初用于根据视网膜组织的重建图像检测人眼疾病。1997年，使用OCT检测并评估了皮肤组织。用OCT评估皮肤组织建立了一个新的重要研究方向，可以观察皮肤组织的形态变化。例如，OCT能够以非侵入性的方式观察烧伤创面，从而减少了侵入性手术带来的疼痛和不适。

OCT图像中基于强度和梯度的参数可以编码与皮肤组织有关的信息。在文献中，进行了许多研究以通过使用基于强度的特征或基于梯度的特征对患病皮肤组织进行分类。很少有研究同时使用基于强度和基于梯度的特征。然而，基于强度和基于梯度的特征之间可能存在一致性，这可能揭示出用于对患病皮肤组织进行分类的通用模式。因此，在这项研究中，我们使用了基于强度和梯度的特征对皮肤组织进行分类。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于光学相干断层成像图像的光学强度及梯度的皮肤癌分类方法。

本发明采取的技术方案是：一种基于OCT成像图像的光学强度及梯度的皮肤癌分类方法，其包括以下步骤：

步骤一，由OCT装置采集样本图像；

步骤二，将OCT图像中的强度归一化为[0，1]；

步骤三，通过降噪处理对OCT图像进行降噪；

步骤四，提取光学强度特性参数；

步骤五，通过步骤四得出已标记的样本的各参数离散值，然后通过数理统计方法，获取已标记对照组中各特性参数的差异性及ROC分析，得出边界值；

步骤六，通过步骤四得出未知样本的各参数离散值，并与步骤四中的边界值进行比较，然后根据比较的结果，将未知样本进行分类。

进一步的，所述降噪包括消从所有OCT图像中消除背景噪声和去从每个OCT图像中去除斑点噪声。

进一步的，在每个OCT图像的顶部边缘的每个OCT图像中选择一个大小固定的小区域，然后计算该区域中的平均强度值，并将其视为背景噪声，然后，通过从原始OCT图像中减去背景噪声来获得经过噪声过滤的OCT图像。

进一步的，采用间隔II型模糊各向异性扩散滤波器消除OCT图像的斑点噪声，即通过将各向异性扩散滤波器和间隔II型模糊系统结合起来有效改善信噪比。