[发明专利]一种基于光纤显微内镜图像的胃肠上皮隐窝结构自动量化分析方法及系统

摘要

本发明提供了一种基于光纤显微内镜图像的胃肠上皮隐窝结构自动量化分析方法及系统，其中系统包括图像滤波预处理模块，对比度增强模块，隐窝分割模块，隐窝形态特征量化模块。本发明可以应用在鉴别良性、病变上皮组织的计算机辅助诊断系统中，还能够即时处理，将帮助内镜医生实现高准确度和一致性的实时、现场诊断，减轻医生工作和训练负担，提升临床效率。

主权项

1.一种基于光纤显微内镜图像的胃肠上皮隐窝结构自动量化分析方法，其特征在于包括以下步骤：(1)使用双边滤波方法，对原始光纤显微内镜图像进行滤波预处理，以消除图像像素化的问题，并保持图像的边缘；(2)对图像进行对比度增强：(2.1)使用CLAHE方法，对滤波后的图像进行第一次增强操作；(2.2)采用二次函数进行非线性灰度变换，让图像的直方图往两端扩散，拉大图像前景和背景的对比度，对图像上每一个像素点按如下公式计算非线性灰度变换后的灰度值，获得新图像：其中，坐标(x,y)表示像素点的坐标，为像素点的新灰度值，f(x,y)为处理前像素点的原始灰度值；(3)对图像进行分割，提取出隐窝结构：(3.1)通过基于阈值的自动分割方法将增强后的图像转为二值化图像，分割出前景(白色，常用灰度值1或255表示)和背景(黑色，常用灰度值0表示)，其中灰度值较低的似隐窝部分被分为背景，其余则为前景；(3.3)将图像中前景和背景的灰度值进行置换，此时，前景(白色，常用灰度值1或255表示)代表了隐窝；(3.4)通过先腐蚀后膨胀的开运算，在并不明显改变前景和背景的面积的情况下对这些区域的边界进行平滑；(3.5)在分割后的二值化图像中提取出图像中各完整隐窝的边缘；(4)按照如下公式计算隐窝结构的形态特征，包括各完整隐窝结构的面积，圆度和质心距离；(a)面积定义为各完整隐窝边缘内的像素总数；(b)圆度定义为：C＝4π×面积/周长的平方其中，周长为各完整隐窝边缘上的像素总数；(c)质心距离定义为相邻两个完整隐窝的质心距离，其中，各完整隐窝的质心坐标为其边缘内所有像素点坐标的平均值。