[发明专利]一种基于人体解剖结构的X光消化道图像清晰度评价方法

摘要

本发明的目的在于提供一种基于人体解剖结构的X光消化道图像清晰度评价方法，包括如下步骤：(1)获取感兴趣区域，(2)基于阈值的图像分割，(3)解剖结构边缘提取，(4)边缘曲线拟合，(5)计算边缘光滑度。本发明能够自动提取解剖结构的边缘，自动计算光滑度，不依赖主观经验就能够快速完成图像清晰度评价。与使用专用评价模型方法相比较，本发明无需设计加工评价模型，仅使用人体解剖结构的特性就可快速、简便、准确地完成图像清晰度评价。与设计专用低剂量X光成像设备的方法相比较，本发明适用于传统X光成像设备。

主权项

一种基于人体解剖结构的X光消化道图像清晰度评价方法，其特征是：(1)获取感兴趣区域：选取图像上一个矩形感兴趣区域，使光滑边缘的一段位于该矩形的中，并保存该矩形内图像内容；(2)基于阈值的图像分割：在感兴趣矩形区域内图像中，光滑边缘将图像分为两部分，即对图像或上下、或左右、或对角线分割，两部分分别为图像的前景和背景；利用直方图获得分割阈值，具体方法如下：1)将感兴趣区域内图像所有像素按照从0到255像素值分组，每一阶均计算等于该像素值的像素个数；2)将各阶像素个数累加，记为B_sum；3)设置背景像素数为B_bsum，将初始化为0；4)从0开始到255，将每一阶像素数累加到B_bsum中，直到B_bsum大于B_sum/2；5)记录当前阶的像素值作为分割阈值Thd；(3)解剖结构边缘提取：通过阈值Thd将感兴趣区域内图像二值化，对该二值化后的图像进行形态学处理，包括连续N次侵蚀和连续N次膨胀，将形态学处理后的图像进行边缘提取，采用canny算子进行检测，从检测出的边缘中挑选长度最长的边缘作为解剖结构的边缘曲线E；(4)边缘曲线拟合：利用三次样条曲线对提取的边缘进行拟合：首先取边缘E中任意2点间曲线的三次多项式参数方程，然后对2点间曲线进行分段拟合，最后对各曲线进行光滑连接处理形成拟合曲线E_f；(5)计算边缘光滑度：对边缘曲线E中每个点，计算其到E_f的最近距离，该结果作为评价该曲线的光滑程度，同样也代表该图像的清晰度，具体方法如下：1)取曲线E上第i点，使用公式计算其到E_f上各个点(x_j,y_j|j＝1,2,3…)的距离；2)提取E_f上距离(x_i,y_i)最近点(x_imin,y_imin)，保存该距离为d_imin；3)设E上共M个点，重复上述1)、2)，计算出E上所有点到拟合曲线E_f的最短距离，利用公式计算平均距离来评价边缘光滑程度。