圖像處理系統和圖像處理方法
【專利摘要】提供一種圖像處理系統和圖像處理方法。一種用于乳腺影像的圖像處理系統包括：影像獲取器，用于獲取二維乳腺超聲波影像；腫瘤檢測器，用于從影像獲取單元獲取的二維乳腺超聲波影像檢測包含乳腺腫瘤的腫瘤區域；脊檢測器，用于從獲取的二維乳腺超聲波影像檢測脊信息；腫瘤分割器，用于基于水平集從檢測的腫瘤區域分割出乳腺腫瘤，其中，以檢測的腫瘤區域作為初始輪廓曲線為所述二維乳腺超聲波影像建立水平集函數，并根據脊檢測單元檢測的脊信息迭代地限制輪廓曲線的水平集演化，以最小化所述輪廓曲線的能量函數。
【專利說明】圖像處理系統和圖像處理方法
【技術領域】
[0001]本申請涉及一種用于乳腺超聲波影像的圖像處理系統及其圖像處理方法，尤其涉及一種從乳腺超聲波影像檢測脊信息，基于水平集從乳腺超聲波影像分割出乳腺腫瘤，在腫瘤分割處理中，使用檢測的脊信息來限制水平集演化，從而從乳腺超聲波影像去除脂肪區域和陰影區域的圖像處理技術。
【背景技術】
[0002]乳腺癌是女性的第二大殺手，而早期檢測是降低死亡率(40%或以上)的關鍵。超聲波越來越多地作為乳房X光檢查(X射線)的補充診斷測試被用于乳腺成像，當乳房X光檢查可能發生敏感性降低時或者當乳房X光檢查存在不可接受的輻射危險時，其本身也作為第一線成像技術被使用。因此，計算機輔助診斷(CAD)系統可以幫助缺乏經驗的醫生來避免誤診，在不誤診癌癥的前提下減少良性病變活檢的數量，并且減少各種檢測的變化。
[0003]在計算機輔助的乳腺超聲波診斷系統中，核心技術包括腫瘤檢測和分割，而腫瘤分割是確定腫瘤是良性還是惡性的關鍵。目前，幾乎所有的腫瘤分割方法都假設腫瘤區域是均勻的，并且腫瘤區域和非腫瘤區域具有不同的強度。但是，現有的腫瘤分割方法難以克服以下問題。
[0004]1、在乳腺超聲波影像中，脂肪區域的強度與腫瘤區域的強度非常相似。如果兩者彼此接近，則難以區分脂肪區域和腫瘤區域。
[0005]2、一些腫瘤區域具有暗的陰影，并且陰影區域就在腫瘤以下。局部強度信息不足以將腫瘤與陰影分割開。
[0006]因此，需要一種能夠更準確將脂肪區域和陰影區域去除的腫瘤分割技術。
【發明內容】
[0007]本發明的目的在于提供一種用于乳腺超聲波影像的圖像處理系統及其圖像處理方法，在使用水平集方法進行腫瘤分割處理時，基于從乳腺超聲波影像檢測的脊信息對水平集演化進行限制，從而在腫瘤分割處理中盡可能去除與腫瘤區域接近的脂肪區域和陰影區域。
[0008]根據本發明的一方面，提供一種用于乳腺影像的圖像處理系統，包括:影像獲取器，用于獲取二維乳腺超聲波影像；腫瘤檢測器，用于從影像獲取單元獲取的二維乳腺超聲波影像檢測包含乳腺腫瘤的腫瘤區域；脊檢測器，用于從獲取的二維乳腺超聲波影像檢測脊信息；腫瘤分割器，用于基于水平集從檢測的腫瘤區域分割出乳腺腫瘤，其中，以檢測的腫瘤區域作為初始輪廓曲線為所述二維乳腺超聲波影像建立水平集函數，并根據脊檢測單元檢測的脊信息迭代地限制輪廓曲線的水平集演化，以最小化所述輪廓曲線的能量函數。
[0009]所述水平集可以方法是Chan-Vese水平集方法。
[0010]腫瘤分割器在進行分割處理時，可使用脊限制因子R限制所述輪廓曲線的水平集演化:[0011 ]
【權利要求】
1.一種用于乳腺影像的圖像處理系統，包括: 影像獲取器，用于獲取二維乳腺超聲波影像； 腫瘤檢測器，用于從影像獲取單元獲取的二維乳腺超聲波影像檢測包含乳腺腫瘤的腫瘤區域； 脊檢測器，用于從獲取的二維乳腺超聲波影像檢測脊信息； 腫瘤分割器，用于基于水平集從檢測的腫瘤區域分割出乳腺腫瘤，其中，以檢測的腫瘤區域作為初始輪廓曲線為所述二維乳腺超聲波影像建立水平集函數，并根據脊檢測單元檢測的脊信息迭代地限制輪廓曲線的水平集演化，以最小化所述輪廓曲線的能量函數。
2.如權利要求1所述的圖像處理系統，其中，所述水平集方法是Chan-Vese水平集方法。
3.如權利要求2所述的圖像處理系統，其中，腫瘤分割器在進行分割處理時，使用脊限制因子R限制所述輪廓曲線的水平集演化:
4.如權利要求3所述的圖像處理系統，其中，腫瘤分割器使用如下的水平集演化函數執行水平集演化:
5.如權利要求4所述的圖像處理系統，其中，腫瘤分割器在迭代地限制輪廓曲線的水平集演化時以下述條件之一作為停止迭代的條件:迭代次數達到預定的次數、在當前迭代中的輪廓曲線的變化小于預定的閾值、迭代中發生錯誤。
6.如權利要求1-5中任一項所述的圖像處理系統，其中，影像獲取器從超聲波成像設備獲取所述二維乳腺超聲波影像。
7.一種用于乳腺影像的圖像處理方法，包括: 獲取二維乳腺超聲波影像； 從影像獲取單元獲取的二維乳腺超聲波影像檢測包含乳腺腫瘤的腫瘤區域； 從獲取的二維乳腺超聲波影像檢測脊信息； 基于水平集從檢測的腫瘤區域分割出乳腺腫瘤，其中，以檢測的腫瘤區域作為初始輪廓曲線為所述二維乳腺超聲波影像建立水平集函數，并根據脊檢測單元檢測的脊信息迭代地限制輪廓曲線的水平集演化，以最小化所述輪廓曲線的能量函數。
8.如權利要求7所述的圖像處理方法，其中，所述水平集方法是Chan-Vese水平集方法。
9.如權利要求8所述的圖像處理方法，其中，在進行分割處理時，使用脊限制因子R限制所述輪廓曲線的水平集演化:
10.如權利要求9所述的圖像處理方法，其中，使用如下的水平集演化函數執行水平集演化:
11.如權利要求10所述的圖像處理方法，其中，在迭代地限制輪廓曲線的水平集演化時以下述條件之一作為停止迭代的條件:迭代次數達到預定的次數、在當前迭代中的輪廓曲線的變化小于預定的閾值、迭代中發生錯誤。
12.如權利要求7-11中任一項所述的圖像處理方法，其中，從超聲波成像設備獲取所述二維乳腺超聲波影像。
【文檔編號】A61B8/08GK103679685SQ201210335088
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年9月11日 優先權日:2012年9月11日
【發明者】任海兵, 劉志花, 張麗丹, 郝志會 申請人:北京三星通信技術研究有限公司, 三星電子株式會社