专利名称：一种乳腺钼靶x线图像中的乳腺区域提取方法
技术领域：
本发明涉及一种医学图像处理方法，尤其是涉及一种乳腺钼靶X线图像中的乳腺区
域提取方法。
背景技术：
乳腺钼耙X线图像中乳腺区域的提取可以帮助对乳腺钼靶X线图像进行深入分析
和处理，从而提高乳腺疾病的诊断准确率。在数字乳腺钼靶x线图像的诊断中，以下一
些应用需要求对乳腺钼靶X线图像中的乳腺区域进行提取(1)高对比的图像显示需要 对乳腺钼耙X线图像中的乳腺组织像素进行精确分析；(2)乳腺钼耙X线图像的显示
窗口布局需要符合挂片协议，因为拍摄图像时成像方式没有记录在头文件中或者人为标
注出现出错等原因，需要通过对乳腺钼靶x线图像中乳腺组织的分析判断成像方式，为
自动窗口布局提供依据；(3)乳腺钼靶X线图像有很高的空间分辨率，但占图像很大一
部分面积的像素没有任何诊断信息，将乳腺钼靶X线图像分割为乳腺区域和背景区域是
进行计算机辅助诊断的先决条件，通过排除背景区域，会提高分析的精确性并降低计算
复杂度；(4)乳腺钼靶X线图像的数据量很大，给存储和传输带来不便，去除无诊断信 息的背景区域，提取有效的乳腺区域，可有效提高图像压縮效率。
针对上述应用要求，对乳腺钼耙X线图像中的乳腺区域进行提取采用的乳腺区域提 取方法必须能够全自动执行并能够适应不同的图像特征，并且要求乳腺区域提取方法应 该有很好的执行效率，对于上述应用要求(1)、 (2)所要求的乳腺区域提取，计算效率 非常重要。
当前，在乳腺区域提取中非常适用的乳腺区域提取方法为阈值分割方法，阈值分割 方法较好的利用了乳腺区域的密度通常比非乳腺区域的密度大的这一特征，且该方法计 算简单，能够较好的适应对乳腺区域提取快速计算的要求。目前的阈值分割方法大多都 是直接对直方图进行分析的，常用的阈值分割方法主要有Otsu算法、迭代均值法、C 均值聚类法等。这些阈值分割方法都假设图像灰度呈双峰或多峰分布，在用于乳腺区域 提取时，没有充分结合乳腺钼靶X线图像的独特特点，从而使得提取得到的乳腺区域不 太理想。而另外其他的复杂的图像分割方法，应用于乳腺区域提取时虽然可能会取得较 好的分割结果，但因为计算开销太大，难以满足现实的应用需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能够获得较准确的乳腺区域，且计算复杂度 较低的乳腺区域提取方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为一种乳腺钼靶X线图像中的乳腺区 域提取方法，包括以下步骤
① 定义需进行乳腺区域提取的乳腺钼靶X线图像为待处理乳腺钼靶X线图像，对 待处理乳腺钼靶X线图像进行预处理，以确定待提取的乳腺区域在待处理乳腺钼靶X 线图像中的所在位置及剥离与待提取的乳腺区域相连的纵向未曝光边框和横向未曝光 边框，得到待分割的乳腺钼靶X线图像，待分割的乳腺钼靶X线图像包括背景区域和 待提取的乳腺区域；
② 首先定义待分割的乳腺钼靶X线图像的背景区域中所有像素组成的集合为;^， 定义待分割的乳腺钼靶X线图像的待提取的乳腺区域中所有像素组成的集合为么，计
算背景区域与待提取的乳腺区域的面积之比/(w， /w=k"/fc|，其中，符号"ll"
为绝对值运算符号，lAl表示背景区域在待分割的乳腺钼靶x线图像中所占的面积，|么|
表示待提取的乳腺区域在待分割的乳腺钼靶X线图像中所占的面积，/i表示像素值水平；
然后通过/(/0的反函数/、^)计算/(/0对应的定义域区间A ，并确定背景区域与待提 取的乳腺区域的分割阈值所在的像素值范围d2 ，根据A和A计算A和A交集区间"， ￡) = nA = [Z仏及W];再计算/(&)的一阶微分/'(W和二阶微分尸(&)，通过/(&)的 一阶微分/'W和二阶微分尸W计算峰值函数g(W， g(W = |/'(W|+|/'(W|，采用均值滤 波器对峰值函数g(/0进行连续性改善，以去除峰值函数g(/0中的毛刺，将在交集区间D 中峰值函数g(/0的峰值记为丄—，统计在区间[丄^^,^]中峰值函数g(W的函数值分
布，g(/o的函数值分布函数^7一尸(gW《")，选取峰值函数g(w中概率为"的分位
点V分位点^满足条件由=自)=尸(洲"(^))="，其中，7表示取值为g(W
的函数值的随机变量，尸(g(/0^)表示事件g(W^7成立的概率，尸(g(W^g(A))表示 事件g(/0《g(&)成立的概率；最后根据峰值函数g(/0和分位点&，计算待提取的乳腺
20区域和背景区域的分割阈值r， r = argmin{g(/OI"[/JoA+/e"]}，其中，/e"为设定的 区间步长；
③从待提取的乳腺区域在待分割的乳腺钼靶X线图像中的所在位置靠近胸壁的一 侧开始，对待分割的乳腺钼靶X线图像进行列扫描，首先定义在一条扫描线上由连续的
像素组成且这些像素的像素值均大于分割阈值r的线段为连续线段，定义由一条扫描线
上的所有连续线段组成的序列为线段序列，定义由相互连通的线段序列组成的集合为连 通区域，通过基于线段连通性的区域生长方法获取每一个像素值大于分割阈值r的连通
区域，直到扫描至待分割的乳腺钼靶X线图像的最后一列，共获得iV个连通区域；
从获得的iV个连通区域中选取面积最大的一个连通区域，确定该选取的连通区域
为待提取的乳腺区域。
所述的步骤②的具体步骤为
②-l、定义待分割的乳腺钼靶X线图像的大小为『x//，定义待分割的乳腺钼靶X
线图像中所有像素的最小像素值为r^，定义待分割的乳腺钼靶x线图像中所有像素的 最大像素值为、M，定义待分割的乳腺钼靶x线图像中所有像素组成的集合为/，定义 待分割的乳腺钼靶x线图像的背景区域中所有像素组成的集合为&, a ={(z'，/)|/a_/)<W，定义待分割的乳腺钼靶x线图像的待提取的乳腺区域中所有像 素组成的集合为么，^=/-;rA={"_/)|/(z',_/')2/0，其中，『为待分割的乳腺钼靶x
线图像的宽，//为待分割的乳腺钼靶X线图像的高，/e[1，『],j'e[l，/f]， (/,力表示
待分割的乳腺钼靶X线图像中第/行第_/列像素的坐标，/(z'，7')表示待分割的乳腺钼靶X 线图像中第f行第J列像素的像素值，A表示像素值水平；
②-2、定义背景区域与待提取的乳腺区域的面积之比为/(;o，通过背景区域中所有
像素组成的集合^和待提取的乳腺区域中所有像素组成的集合么计算背景区域与待提
取的乳腺区域的面积之比/(zo， /(w=k|/fe|，其中，符号"| l"为绝对值运算符号，
l;^l表示背景区域在待分割的乳腺钼靶X线图像中所占的面积，l兄l表示待提取的乳腺 区域在待分割的乳腺钼耙X线图像中所占的面积，A表示像素值水平；定义背景区域与 待提取的乳腺区域的面积之比/(A)对应的定义域区间为第一区间，记为A，通过背景
区域与待提取的乳腺区域的面积之比/(W的反函数/—、p)计算第一区间A ，
21D,[丄A,及//！〗，其中，'(a)，及/f,广1(/72)， a^a， O."a"， 3《/ 225; ②-3、定义背景区域与待提取的乳腺区域的分割阈值所在的像素值范围为第二区
间，记为/)2，Z)2=[U/f2]，其中，^^-(^+F^)/2， F她为待分割的乳腺钼靶
X线图像中所有像素的最小像素值，Kmax为待分割的乳腺钼靶X线图像中所有像素的最 大像素值；
②-4、计算第一区间A和第二区间A的交集区间，记交集区间为D， ￡> = ^0/)2=[￡仏及//]，其中，符号"n"为交运算符，丄/f-MBc"/fpJ^J ,
②-5、计算背景区域与待提取的乳腺区域的面积之比/(W的一阶微分/'(/0和二阶
微分尸(;o ，通过/(/o的 一 阶微分和二阶微分尸(;o计算峰值函数, g(w=|/'w|+lrw|，其中，符号"l l"为绝对值运算符号，1/'wl表示一阶微分/'(w
的绝对值，|/"(/7)|表示二阶微分尸(h)的绝对值，然后采用均值滤波器对峰值函数g(W进
行连续性改善，以去除峰值函数g(/0中的毛刺，再将在交集区间D中峰值函数g(/o的
峰值记为、d，统计在区间[、d,及H]中峰值函数g(w的函数值分布，记g(w的函数值
分布函数为p(T7)， p(77)-尸(g(/0^;7)，选取峰值函数g(/0中概率为a的分位点&，分位 点/io满足条件9>(/7 = g(/>o)) = (g(W《g(^)) = a，其中，"表示取值为g(W的函数值 的随机变量，iXg(/0《77)表示事件g(W《7成立的概率，尸(g(/0《g(^o))表示事件 g(/0《g(&)成立的概率，0.02^a《0.4;
②-6、根据峰值函数g(/0和分位点&,计算待提取的乳腺区域和背景区域的分割阈 值71 ， r = argmin{g(/0|/^[/2i),/20+/e"]}，其中，/ew为设定的区间步长，
/e" = 2x(F, -F^)/256 ， 为待分割的乳腺钼靶X线图像中所有像素的最小像素值，
rmax为待分割的乳腺钼靶X线图像中所有像素的最大像素值。
所述的步骤③中基于线段连通性的区域生长方法的具体过程为③-l、从待提取的乳腺区域在待分割的乳腺钼靶X线图像中的所在位置靠近胸壁的
一侧开始，对待分割的乳腺钼靶x线图像进行列扫描，定义在一条扫描线上由连续的像 素组成且这些像素的像素值大于分割阈值r的线段为连续线段，定义由一条扫描线上的 所有连续线段组成的序列为线段序列，定义由相互连通的线段序列组成的集合为连通区
域，定义当前待扫描的列为当前列；
③-2、记当前列的前一列的扫描线上的线段序列为/Ve丄S，其中，iVe丄S的初始值
为①，记第;t个连通区域为^， ^的初始值为o， A的初始值为i，其中，O)表示空
集；
③-3、扫描线从上到下逐像素对当前列进行扫描，记当前列的扫描线上的线段序列 为CwLS，初始化当前列的扫描线上的线段序列C"rZS， C"ri:S-O;
③-4、搜索当前列的扫描线，判断当前列的扫描线上是否存在一条刚扫描结束的连
续线段，如果存在，则定义该条连续线段为当前连续线段，记为^eg，并继续执行，
否则，直接执行步骤③-6;
③-5、判断当前连续线段丄wg与当前列的前一列的扫描线上的线段序列/Ve丄S中的
连续线段是否连通，如果当前列的前一列的扫描线上的线段序列尸^LS中存在一条连续
线段与当前连续线段"eg连通，则O^LS'-O^LS， CwrLS = O^LS'u{"eg}，其中，
C"rLS'的初始值为①，并返回执行步骤③-4继续搜索当前列的扫描线，否则，直接返回
执行步骤③-4继续搜索当前列的扫描线；
③-6、判断当前列的扫描线上的线段序列Cwri:S是否为空，如果CwMS^0),则
^'=4， Zt=ZAuC^LS， iVeLS = O^LS，其中，^'的初始值为0)，并继续执行，
否则，it'=A:， A: = A:'+1， ZA=(D， = CwLS = O ，并继续执行；
③-7、将下一列作为当前列，并返回执行步骤③-3，直至待分割的乳腺钼靶X线图 像中的所有列均扫描完毕，获得iV个连通区域，W个连通区域的集合表示为
g，Z2，…，ZfZ", Z,表示第1个连通区域，4表示第2个连通区域，4表示第;t个
连通区域，Z^表示第iV个连通区域。
所述的步骤③-5中判断当前连续线段Z^g与当前列的前一列的扫描线上的线段序 列iVAS中的连续线段是否连通的具体过程为
a.判断iV"S是否为空集，如果是，则判定当前连续线段heg与当前列的前一列
23的扫描线上的线段序列iVeZS中的连续线段连通，否则，继续执行步骤b;
b. 记当前连续线段Lseg的起始端点的像素的行坐标为Z^，记当前连续线段"eg
的终止端点的像素的行坐标为A力，当前连续线段^eg的起始端点的像素的行坐标Z^ 和终止端点的像素的行坐标Ah满足条件{￡^,1^2 |i i^2}，设 尸mL5^PreZ!，Prei^，…，PreZ,，…，Pre4^，其中，PreA表示Pw丄S中的第1条连续线 段，Prei^表示iVeLS中的第2条连续线段，Pre丄,表示iVeLS中的第/条连续线段，Pre; 表示iVeLS中的第M条连续线段，/e[l,M]， M为iVeL5中包含的连续线段的总条数；
c. 对于iV^S中的第/条连续线段Pr^,，记iVeLS中的第/条连续线段Pr",的起 始端点的像素的行坐标为丄2^ ，记iVeZS中的第/条连续线段Pr的终止端点的像素的 行坐标为Aa , 中的第/条连续线段Pr的起始端点的像素的行坐标丄2乂和终止 端点的像素的行坐标Ah满足条件{^j^i^h I S Z2h};
d. 判断Z^^Z^且A:v^i^是否成立，如果z^2》丄2^且i^^A;v则确定当 前连续线段"eg与iVeZS中的第/条连续线段Prd,连通，否则，判断/是否等于M，如 果/ = ^，则确定/VeLS中不存在与当前连续线段Zwg连通的连续线段，如果/〈M，
则/'=/， / = /'+1，其中，/'的初始值为0，并返回执行步骤c。 所述的步骤①的具体过程为
①-l、定义需进行乳腺区域提取的乳腺钼靶X线图像为待处理乳腺钼靶X线图像， 定义待处理乳腺钼靶X线图像的大小为『x /f ，记待处理乳腺钼靶X线图像中所有像素
的像素值域为r， F-[r^,&」，定义位于待处理乳腺钼靶X线图像左侧的纵向未曝
光边框为左侧纵向未曝光边框，定义位于待处理乳腺钼靶x线图像右侧的纵向未曝光边 框为右侧纵向未曝光边框，定义位于待处理乳腺钼靶x线图像顶部的横向未曝光边框为 顶部横向未曝光边框，定义位于待处理乳腺钼靶x线图像底部的横向未曝光边框为底部 横向未曝光边框，其中，『表示待处理乳腺钼靶x线图像的总列数，H表示待处理乳
腺钼耙X线图像的总行数，F^表示待处理乳腺钼靶X线图像中像素的最小像素值，Fmax
表示待处理乳腺钼靶X线图像中像素的最大像素值;采用现有的中值滤波方法对待处理 乳腺钼靶X线图像进行滤波处理，以消除待处理乳腺钼靶X线图像中的脉冲噪声；①-2、首先从待处理乳腺钼靶X线图像中等间距选取W行像素，将由所选取的iV 行像素组成的图像作为当前处理图像，计算当前处理图像中每列像素的平均像素值，然 后将当前处理图像中各列像素的平均像素值分别与设定的第一阈值进行比较，将当前处 理图像的左侧第一个小于第一阈值的列的位置记为￡，将当前处理图像的右侧第一个小 于第一阈值的列的位置记为及，再从当前处理图像中选取从第￡列开始至第及列为止的
(i -丄+ l)列像素，将由所选取的从第丄列开始至第i 列为止的(及-丄+ l)列像素组成的
图像平均分成左子图像和右子图像，分别计算左子图像和右子图像的抽样均值，根据左 子图像的抽样均值和右子图像的抽样均值，确定待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶 X线图像的左侧或右侧；
①-3、定义待处理乳腺钼靶X线图像的第L0.2i/」行为上起始行，定义待处理乳腺
钼靶X线图像的第「0.8Z/"I行为下起始行，当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X 线图像的左侧时，采用最大类间均差法遍历上起始行到下起始行的各行中列坐标位于 [1,2丄]范围内的每个像素，得到上起始行到下起始行的各行中列坐标位于[1，2Z]范围内的
分界点，然后根据上起始行中列坐标位于[1,2Z]范围内的分界点的坐标向上逐行计算各
行中列坐标位于[1,2丄]范围内的分界点的列坐标，直至计算得到待处理乳腺钼靶X线图
像的第1行中列坐标位于[1,2丄]范围内的分界点的列坐标，根据下起始行中列坐标位于范围内的分界点的坐标向下逐行计算各行中列坐标位于[1,2丄]范围内的分界点的
列坐标，直至计算得到待处理乳腺钼靶X线图像的最后一行中列坐标位于[1,2丄]范围内
的分界点的列坐标，再对待处理乳腺钼靶X线图像的各行中列坐标位于[1，2丄]范围内的
分界点进行均值滤波平滑处理，将均值滤波平滑处理后的各个分界点连接，构成待处理 乳腺钼耙X线图像的左侧纵向未曝光边框的分界线，确定左侧纵向未曝光边框的分界线 的左侧部分为待处理乳腺钼靶X线图像的左侧纵向未曝光边框，其中，//表示待处理 乳腺钼靶X线图像的总行数,丄为当前处理图像的左侧第一个小于第一阈值的列的位置； 当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的右侧时，采用与当待提取的乳腺区 域位于待处理乳腺钼靶X线图像的左侧时相同的处理方法获取待处理乳腺钼靶X线图 像的右侧纵向未曝光边框的分界线，确定右侧纵向未曝光边框的分界线的右侧部分为待 处理乳腺钼靶X线图像的右侧纵向未曝光边框；
①-4、定义待处理乳腺钼靶X线图像的第|_0.2『」列为左起始列，定义待处理乳腺
25钼耙X线图像的第「0.8『1列为右起始列，然后采用最大类间均差法遍历左起始列到右 起始列的各列中行坐标位于[l,2g]范围内的每个像素，得到左起始列到右起始列的各列 中行坐标位于[l，2g]范围内的分界点，同样采用最大类间均差法遍历左起始列到右起始 列的各列中行坐标位于2g]范围内的每个像素，得到左起始列到右起始列的各列 中行坐标位于[凡/f-22]范围内的分界点，当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X 线图像的左侧时，根据左起始列中行坐标位于[l,2g]范围内的分界点的坐标向左逐列计 算各列中行坐标位于[l，2g]范围内的分界点的行坐标，直至计算得到待处理乳腺钼靶X 线图像的第1列中行坐标位于[1，20]范围内的分界点的行坐标，同样根据左起始列中行 坐标位于[F，i7-2Q]范围内的分界点的坐标向左逐列计算各列中行坐标位于 [//，/f-2g]范围内的分界点的行坐标，直至计算得到待处理乳腺钼靶X线图像的第1 列中行坐标位于[//，//-22]范围内的分界点的行坐标，再对待处理乳腺钼靶X线图像
的各列中行坐标位于[1,2^范围内的分界点进行均值滤波平滑处理，将均值滤波平滑处
理后的各个分界点连接，构成待处理乳腺钼靶X线图像的顶部横向未曝光边框的分界 线，确定顶部横向未曝光边框的分界线的上侧部分为待处理乳腺钼靶X线图像的顶部横
向未曝光边框，对待处理乳腺钼靶X线图像的各列中行坐标位于[〃,//-20]范围内的
分界点进行均值滤波平滑处理，然后将均值滤波平滑处理后的各个分界点连接，构成待 处理乳腺钼耙X线图像的底部横向未曝光边框的分界线，确定底部横向未曝光边框的分 界线的下侧部分为待处理乳腺钼靶X线图像的底部横向未曝光边框，其中，『表示待 处理乳腺钼耙X线图像的总列数，H表示待处理乳腺钼耙X线图像的总行数，2为待 处理乳腺钼耙X线图像的横向未曝光边框的宽度估计值；当待提取的乳腺区域位于待处 理乳腺钼靶X线图像的右侧时，采用与当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线 图像的左侧时相同的处理方法获取待处理乳腺钼靶X线图像的顶部横向未曝光边框的 分界线和底部横向未曝光边框的分界线；
①-5、当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的左侧时，将待处理乳腺
钼靶X线图像的左侧纵向未曝光边框中的所有像素的像素值置为F^ ，以剥离与待提取 的乳腺区域相连的左侧纵向未曝光边框，将待处理乳腺钼靶X线图像的顶部横向未曝光边框中列坐标在[1,「0.8『"I]范围内的所有像素的像素值置为F^ ，以剥离与待提取的乳
腺区域相连的顶部横向未曝光边框，将待处理乳腺钼靶X线图像的底部横向未曝光边框 中列坐标在[l,「0.8『"]]范围内的所有像素的像素值置为r^，以剥离与待提取的乳腺区
域相连的底部横向未曝光边框；当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的右 侧时，将待处理乳腺钼靶X线图像的右侧纵向未曝光边框中的所有像素的像素值置为
以剥离与待提取的乳腺区域相连的右侧纵向未曝光边框，将待处理乳腺钼靶X线
图像的顶部横向未曝光边框中列坐标在[|_0.2『」，『]范围内的所有像素的像素值置为
Fmin,以剥离与待提取的乳腺区域相连的顶部横向未曝光边框，将待处理乳腺钼靶X线
图像的底部横向未曝光边框中列坐标在[|_0.2『」,『]范围内的所有像素的像素值置为
F^，以剥离与待提取的乳腺区域相连的底部横向未曝光边框。 所述的步骤①-2的具体步骤为
al、从待处理乳腺钼靶X线图像中等间距选取iV行像素，间距为0.8x/f/w，所选 取的iV行像素在待处理乳腺钼靶X线图像中的行坐标的集合为{^"2, ，",., ， },其
中，qkO.lif, 《0.9//，",.表示选取的第!'行像素在待处理乳腺钼靶X线图像中的
行坐标，//为待处理乳腺钼靶X线图像的总行数，并定义由所选取的iV行像素组成的 图像为当前处理图像；
a2、计算当前处理图像中每列像素的平均像素值，记当前处理图像中各列像素的平
均像素值的集合为(r(i),:r(2),…，:ra),…,:r(『"，其中，7(力表示当前处理图像中第y 列像素的平均像素值，tc/)-I;/(",.,/)/w， _/=1,2,...,『，/",力表示当前处理图像
中第A行第列像素的像素值，『为待处理乳腺钼靶X线图像的总列数；
a3、将当前处理图像中各列像素的平均像素值分别与设定的第一阈值7;进行比较，
将当前处理图像的左侧第一个小于第一阈值 ;的列的位置记为￡，将当前处理图像的右 侧第一个小于第一阈值 ;的列的位置记为及，设定的第一阈值7; = 7^+0.95(7, -i^n), 其中，r^为待处理乳腺钼靶x线图像中像素的最小像素值，巳双为待处理乳腺钼靶x
线图像中像素的最大像素值；a4、从当前处理图像中选取从第丄列开始至第及列为止的(及-丄+ 1)列像素，将由 所选取的从第1列开始至第及列为止的(及-丄+ l)列像素组成的图像平均分成左子图像和右子图像，分别计算左子图像的抽样均值A和右子图像的抽样均值7;，^= Z 7(力/[(丄+及)/2 —丄+ 1]， 7"=J] 7(力/[及-(丄+及)/2]， 7(y)为当前处乂二i 乂=(1+及)/2+1理图像中第/列像素的平均像素值；a5、比较左子图像的抽样均值A和右子图像的抽样均值7;，当7￡>7^时，确定待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶x线图像的左侧，当7^〈7w时，确定待提取的乳腺区 域位于待处理乳腺钼靶x线图像的右侧。所述的步骤①-3的具体步骤为bl、定义待处理乳腺钼靶乂线图像的第|_0.2//」行为上起始行，定义待处理乳腺钼耙X线图像的第「0.8^1行为下起始行，其中，H表示待处理乳腺钼靶X线图像的总行 数；b2、当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的左侧时，采用最大类间均 差法遍历上起始行到下起始行的各行中列坐标位于[1,2丄]范围内的每个像素，得到上起始行到下起始行的各行中列坐标位于[1，2丄]范围内的分界点，对于待处理乳腺钼靶X线图像的第附行，L0.2H」^m^「0.8//"| ，计算第；77行中的分界点尸 ，A=argMzx{|(|;/(w,")/*l)-(￡ 一,")/(2丄-W))|}，其中，丄为当前处理图像的左侧第一个小于第一阈值的列的位置，/(m，")表示待处理乳腺钼靶X线图像的第w行第w列像 素的像素值，符号"L」"为向上取整符号，符号"「，"为向下取整符号；b3、记上起始行的行坐标为s，记上起始行中列坐标位于[1，2丄]范围内的分界点的 坐标为(s，/1)，计算行坐标为"l的第s-l行中列坐标位于[l,2Z]范围内的分界点的列坐 标/1， /l = argmax{wagV/(>-l，/l) —h|/l-/l|,/le{/l —1，/1，/1 + 1}}，其中，fl为上起 始行中列坐标位于[1，21]范围内的分界点的列坐标，符号"V"为sobel梯度算子符号，28mflgV/(s-l,/l)表示待处理乳腺钼耙X线图像在第r1行中列坐标位于[1,2丄]范围内的分界点的坐标(s-Ul)处的梯度幅值，/(s-l,/l)为待处理乳腺钼靶X线图像的第s-l行第/l列像素的像素值，^1/l-dl表示待处理乳腺钼靶X线图像的第s-l行中列坐标位于[1,2丄]范围内的分界点与上起始行中列坐标位于[1,2Z]范围内的分界点保持连续的弹性力，先表示弹性力的大小，"[4， 20];b4、重复执行步骤b3，向上逐行计算各行中列坐标位于[1，2Z]范围内的分界点的列坐标，直至计算得到待处理乳腺钼靶X线图像的第1行中列坐标位于[1,2￡]范围内的分 界点的列坐标；b5、记下起始行的行坐标为s',记下起始行中列坐标位于[1,2丄]范围内的分界点的 坐标为(y，d')，计算行坐标为s' +1的第；+1行中列坐标位于[1，2￡]范围内的分界点的列 坐标/l'， /1' =argmax{wagVJO'-l,/l')-A>|/l'-" e (rt'+1}}，其中，" 为下起始行中列坐标位于[1,2丄]范围内的分界点的列坐标，符号"▽"为sobel梯度算子 符号，wflgV/(s' +1,/1')表示待处理乳腺钼靶X线图像在第s' +1行中列坐标位于[1,2￡]范 围内的分界点的坐标(s' +U1')处的梯度幅值，/(s' +1，/1')为待处理乳腺钼靶X线图像的 第s' +1行第/1'列像素的像素值，A. I /1' -fl' I表示待处理乳腺钼靶X线图像的第s' +1行中 列坐标位于[1,2丄]范围内的分界点与下起始行中列坐标位于[1，2￡]范围内的分界点保持 连续的弹性力，先表示弹性力的大小，Ae[4,20];b6、重复执行步骤b5，向下逐行计算各行中列坐标位于[1,2丄]范围内的分界点的列坐标，直至计算得到待处理乳腺钼靶X线图像的最后一行中列坐标位于[1,2丄]范围内的 分界点的列坐标；b7、对待处理乳腺钼靶X线图像的各行中列坐标位于[1,2丄]范围内的分界点进行均值滤波平滑处理，然后将均值滤波平滑处理后的各个分界点连接，构成待处理乳腺钼靶 X线图像的左侧纵向未曝光边框的分界线，确定左侧纵向未曝光边框的分界线的左侧部 分为待处理乳腺钼耙X线图像的左侧纵向未曝光边框；29b8、当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的右侧时，采用最大类间均 差法遍历上起始行到下起始行的各行中列坐标位于[『，『-2i ]范围内的每个像素，得到上起始行到下起始行的各行中列坐标位于[『,『-2及]范围内的分界点，对于待处理乳腺钼靶X线图像的第w行，L0.2i/」^m^「0.8//]，计算第行中的分界点尸 ,^=arg Mar {|( ￡ /(w，")/W —,+ 2/2 + 1) —( /(/w，")/(fT — A:l》|}，其中，及为当前处理图像的右侧第一个小于第一阈值的列的位置，/(/w,")表示待处理乳腺钼靶X线图像的第加行第"列像素的像素值，符号"L」"为向上取整符号，符号"「 1"为向下取整符号;b9、记上起始行的行坐标为"记上起始行中列坐标位于[『,『-2/ ]范围内的分界 点的坐标为(s，C),计算行坐标为s-l的第卜l行中列坐标位于[『，『-2及]范围内的分界 点的列坐标/2 ， /2 = arg max{magV/(s _ 1, /2) - A:. | /2 - f21， /2 e 2 -1, +1}}，其 中，C为上起始行中列坐标位于[『,『-2及]范围内的分界点的列坐标，符号"V"为 sobel梯度算子符号，/^gV/(s-l,/1)表示待处理乳腺钼靶X线图像在第s-i行中列坐标 位于[『,『-2/ ]范围内的分界点的坐标Cs-1，/2)处的梯度幅值，/(s-l,/2)为待处理乳腺 钼靶X线图像的第s-1行第/2列像素的像素值，I/2 —21表示待处理乳腺钼靶X线图 像的第s-l行中列坐标位于[『，『-2及]范围内的分界点与上起始行中列坐标位于 [『，『-2及]范围内的分界点保持连续的弹性力，A表示弹性力的大小，"[4，20];blO、重复执行步骤b9，向上逐行计算各行中列坐标位于[『，W-2及]范围内的分界点的列坐标，直至计算得到待处理乳腺钼靶X线图像的第1行中列坐标位于[『,,-2及]范围内的分界点的列坐标；bll、记下起始行的行坐标为s'，记下起始行中列坐标位于[『，『-2及]范围内的分界点的坐标为0 )2')，计算行坐标为s+l的第s+1行中列坐标位于[『，『-2及]范围内的 分 界 点 的 列 坐 标 /2' ，/2' = arg max(magV/(y -1, /2') — A:. |- f 2' |, /2' e 2' -1， f 2', f 2' +1} }，其中，f2'为下起始行中列坐标位于[『，『-2/ ]范围内的分界点的列坐标，符号"V"为sobel梯度 算子符号，；m^V/Cs'+U2')表示待处理乳腺钼靶X线图像在第s'+l行中列坐标位于 [『,『-2及]范围内的分界点的坐标Cs'+l，/2')处的梯度幅值，/(y+l，/2')为待处理乳腺钼 靶X线图像的第y +1行第/2'列像素的像素值，iH/2' l表示待处理乳腺钼耙X线图 像的第s'+l行中列坐标位于[『，『-2及]范围内的分界点与下起始行中列坐标位于 [『，『-2及]范围内的分界点保持连续的弹性力，A:表示弹性力的大小，"[4,20];b12、重复执行步骤bll，向下逐行计算各行中列坐标位于[『,『-2及]范围内的分界点的列坐标，直至计算得到待处理乳腺钼靶X线图像的最后一行中列坐标位于 -2及]范围内的分界点的列坐标；b13、对待处理乳腺钼靶X线图像的各行中列坐标位于[『,『-2及]范围内的分界点进行均值滤波平滑处理，然后将均值滤波平滑处理后的各个分界点连接，构成待处理乳 腺钼耙X线图像的右侧纵向未曝光边框的分界线，确定右侧纵向未曝光边框的分界线的 右侧部分为待处理乳腺钼靶X线图像的右侧纵向未曝光边框。 所述的步骤①-4的具体步骤为cl、定义待处理乳腺钼靶X线图像的第L0,2『」列为左起始列，定义待处理乳腺钼靶X线图像的第「0.8『，列为右起始列，其中，『表示待处理乳腺钼靶X线图像的总列 数；c2、采用最大类间均差法遍历左起始列到右起始列的各列中行坐标位于[l，2g]范围 内的每个像素，得到左起始列到右起始列的各列中行坐标位于[l,2g]范围内的分界点， 对于待处理乳腺钼靶X线图像的第"列，L0,2『」S"《「0.8『1计算第"列中的分界点 户 ， i^argMw(l(l;/(加，")/A:l)-(堂/(附,")/(2g —W))|}，其中，Q为待处理乳腺钼靶X线 图像的横向未曝光边框的宽度估计值，/(附，")表示待处理乳腺钼靶X线图像的第行 第"列像素的像素值，符号"L」"为向上取整符号，符号"「 1"为向下取整符号；03、采用最大类间均差法遍历左起始列到右起始列的各列中行坐标位于[//，//-20]尸"-arg Mcc {|(堂/(m，")/(A:1-// + 2g + l》-(f] /—)/(//-柳}，其中，Q为待处理乳腺钼靶X线图像的横向未曝光边框的宽度估计值，/(m，")表示待处理乳腺钼耙X线图像的第附行第"列像素的像素值，符号"L」"为向上取整符号，符号"「 1"为向下取整符号，W表示待处理乳腺钼靶X线图像的总列数，/f表示待处理乳腺钼靶 X线图像的总行数；c4、当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的左侧时，记左起始列的列 坐标为《，记左起始列中行坐标位于[1,20]范围内的分界点的坐标为(;71,《)，计算列坐标为《-l的第《-l列中行坐标位于[1,22]范围内的分界点的行坐标H，rl = argmax{wagV/(rl,《-l) —A:.|H-; l|,He{; l-l,/ l，；7l + l}}，其中，； l为左起始列中行坐标位于[1，2^]范围内的分界点的行坐标，符号"▽"为sobel梯度算子符号，magVJ(r1,《-1)表示待处理乳腺钼靶X线图像在第《-1列中行坐标位于[1，2g]范围内的分界点的坐标(H，《-l)处的梯度幅值，/(H，《-l)为待处理乳腺钼靶X线图像的第H行第《-l列像素的像素值，A. IH - pi I表示待处理乳腺钼靶X线图像的第《-1列中行坐标位于[l,2g]范围内的分界点与左起始列中行坐标位于[l，2g]范围内的分界点保持连续的弹性力，A表示弹性力的大小，"[4， 20];c5、重复执行步骤c4，向左逐列计算各列中行坐标位于[1,20]范围内的分界点的行坐标，直至计算得到待处理乳腺钼靶X线图像的第1列中行坐标位于[l,2g]范围内的分 界点的行坐标；c6、记左起始列中行坐标位于[//,//-2^]范围内的分界点的坐标为(/ 2，《)，计算列 坐标为《-l的第《-l列中行坐标位于[仏//-2g]范围内的分界点的行坐标r2 ，r2 = argmax{wagV/(r2,^r-l)-l|r2 —; 2|,r2G{/ 2-l,; 2,;72 + l}}，其中，p2为 左起始列中行坐标位于[仏H-22]范围内的分界点的行坐标，符号"▽"为sobel梯度 算子符号，magV/(r2,《-l)表示待处理乳腺钼靶X线图像在第《-l列中行坐标位于 -2g]范围内的分界点的坐标(/"2,《-1)处的梯度幅值，/(/"2,《-1)为待处理乳腺钼 耙X线图像的第r2行第9-l列像素的像素值，A:.k2-; 2I表示待处理乳腺钼靶X线图 像的第《-1列中行坐标位于[仏//-20]范围内的分界点与左起始列中行坐标位于 [//，if-2g]范围内的分界点保持连续的弹性力，A:表示弹性力的大小，Ae[4,20〗；
c7、重复执行步骤c6，向左逐列计算各列中行坐标位于[i/,H-2Q]范围内的分界
点的行坐标，直至计算得到待处理乳腺钼靶X线图像的第1列中行坐标位于[//，//-20]
范围内的分界点的行坐标；
c8、当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的右侧时，记右起始列的列
坐标为《'，记右起始列中行坐标位于[l,2g]范围内的分界点的坐标为(/;l'，《')，计算列坐
标为^'-l的第《'-l列中行坐标位于[1,20范围内的分界点的行坐标H'，
H' =argmax{magV7(>l',《'— pi' |，rl' e {pi'—1,/ 1',/ 1'+1}}，其中，； l'为
左起始列中行坐标位于[1,2Q]范围内的分界点的行坐标，符号"▽"为sobel梯度算子
符号，/MflgV/(H';-l)表示待处理乳腺钼靶X线图像在第q'-l列中行坐标位于[l,2g]
范围内的分界点的坐标(H'，《'-l)处的梯度幅值，/(H'，《'-l)为待处理乳腺钼靶X线图
像的第H'行第《'-1列像素的像素值，A:.kl'-/ l'l表示待处理乳腺钼靶X线图像的第
《'-l列中行坐标位于[l,2g]范围内的分界点与左起始列中行坐标位于[1,2G]范围内的
分界点保持连续的弹性力，矢表示弹性力的大小，^e[4，20];
c9、重复执行步骤c8，向右逐列计算各列中行坐标位于[l，2g]范围内的分界点的行
坐标，直至计算得到待处理乳腺钼靶X线图像的最后一列中行坐标位于[l，2g]范围内的 分界点的行坐标；
33c10、记右起始列中行坐标位于[仏//-2^范围内的分界点的坐标为(/ 2'，《')，计算
列坐标为《'-1的第《'-1列中行坐标位于[//,//-20]范围内的分界点的行坐标r2'，
r2' =argmax{wagV/02',《'-l)-A>|r2—; 2' |,r2' e {/ 2'-1,/ 2',; 2'+1}}，其中，
/ 2'为左起始列中行坐标位于[//,//-22]范围内的分界点的行坐标，符号"▽"为sobel
梯度算子符号，mflgV/(A"2'，《'-1)表示待处理乳腺钼靶X线图像在第《'-1列中行坐标位
于[//，//-22]范围内的分界点的坐标一2>'-1)处的梯度幅值，/(r2'，《'-l)为待处理乳
腺钼靶X线图像的第r2'行第《'-1列像素的像素值，11 r2' -; 2' I表示待处理乳腺钼靶X
线图像的第《'-1列中行坐标位于[//，//-20]范围内的分界点与左起始列中行坐标位于范围内的分界点保持连续的弹性力，A:表示弹性力的大小，Ae[4,20];
cll、重复执行步骤c10,向右逐列计算各列中行坐标位于[//，//-2g]范围内的分界 点的行坐标，直至计算得到待处理乳腺钼靶X线图像的最后一列中行坐标位于 2g]范围内的分界点的行坐标；
c12、对待处理乳腺钼靶X线图像的各列中行坐标位于[l,2g]范围内的分界点进行
均值滤波平滑处理，然后将均值滤波平滑处理后的各个分界点连接，构成待处理乳腺钼 耙X线图像的顶部横向未曝光边框的分界线，确定顶部横向未曝光边框的分界线的上侧 部分为待处理乳腺钼靶X线图像的顶部横向未曝光边框；对待处理乳腺钼靶X线图像
的各列中行坐标位于[//,H -20范围内的分界点进行均值滤波平滑处理，然后将均值滤
波平滑处理后的各个分界点连接，构成待处理乳腺钼靶X线图像的底部横向未曝光边框 的分界线，确定底部横向未曝光边框的分界线的下侧部分为待处理乳腺钼靶X线图像的
底部横向未曝光边框。
所述的步骤①-5的具体步骤为
dl、当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的左侧时，记待处理乳腺钼 耙X线图像的左侧纵向未曝光边框的分界线中的分界点的列坐标为v/(/n)，其中，m表 示待处理乳腺钼靶X线图像的行坐标，1《w S ，判断待处理乳腺钼靶X线图像的第附 行第"列像素的列坐标"是否小于等于v/(m)，其中，1S"S『，如果是，则将待处理乳
腺钼耙X线图像的第m行第w列像素的像素值/(m,")置为r曲；当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的右侧时，记待处理乳腺钼靶X线图像的右侧纵向未曝光 边框的分界线中的分界点的列坐标为v/'(m)，其中，m表示待处理乳腺钼靶X线图像的 行坐标，1SmSi/，判断待处理乳腺钼靶X线图像的第m行第"列像素的列坐标w是否 大于等于v/'(m)，其中，1S"S『，如果是，则将待处理乳腺钼靶X线图像的第m行第
w列像素的像素值/(，w)置为F^ ;
d2、当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的左侧时，记待处理乳腺钼 耙X线图像的顶部横向未曝光边框的分界线中的分界点的行坐标为似(")，记待处理乳腺
钼耙X线图像的底部横向未曝光边框的分界线中的分界点的行坐标为M(w)，其中，w表
示待处理乳腺钼耙X线图像的列坐标，1《w《「0.8『"l，判断待处理乳腺钼靶X线图像的
第/w行第w列像素的行坐标w是否小于等于to(")，其中，12mSi/，如果是，则将待
处理乳腺钼靶X线图像的第m行第"列像素的像素值/(m,")置为，判断待处理乳腺
钼耙X线图像的第m行第w列像素的行坐标m是否大于等于/z6(")，其中，1^/ ^//，
如果是，则将待处理乳腺钼靶X线图像的第m行第w列像素的像素值/(m，w)置为K一 ； 当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼耙X线图像的右侧时，记待处理乳腺钼靶X线图 像的顶部横向未曝光边框的分界线中的分界点的行坐标为记待处理乳腺钼耙X
线图像的底部横向未曝光边框的分界线中的分界点的行坐标为/^'(w)，其中，w表示待
处理乳腺钼靶X线图像的列坐标，|_0.2『>"^『，判断待处理乳腺钼IEX线图像的第/w
行第"列像素的行坐标m是否小于等于似'(")，其中，lSm^/f，如果是，则将待处理 乳腺钼靶X线图像的第m行第w列像素的像素值/(m，")置为r^ ，判断待处理乳腺钼靶X
线图像的第w行第w列像素的行坐标/w是否大于等于W(w)，其中，l《W《//，如果是， 则将待处理乳腺钼耙X线图像的第m行第w列像素的像素值/(/n，")置为Fmin 。
与现有技术相比，本发明的优点在于在计算待提取的乳腺区域和背景区域的分割阈 值时，利用了乳腺钼靶X线图像的乳腺区域和背景区域在乳腺钼靶X线图像中占据的比 例在一个合理的范围内，及乳腺区域的密度大于背景区域的密度的特点，这样使得计算 得到的分割阈值比较准确，有助于提高最终的乳腺区域的提取精度；通过基于线段连通性的区域生长方法进行连通性分析，在连通性分析过程中采用了连续线段的端点比较判 定，提取出所有连通区域，其中面积最大的连通区域为待提取的乳腺区域，该提取出的 乳腺区域具有较高精度；此外，分割阈值的计算和基于线段连通性的区域生长方法的计 算复杂度较低，使得本发明方法能够较好地满足实时应用需求。
图1为ML位成像的乳腺钼靶X线图像的各个部分的组成示意图2a为CC位成像的乳腺钼靶X线原图像；
图2b为ML位成像的乳腺钼耙X线原图像；
图3a为图2a所示的图像经预处理后得到的结果示意图3b为图2b所示的图像经预处理后得到的结果示意图4为本发明方法的处理流程框图5a为乳腺钼靶X线图像成像过程示意图5b为乳腺钼靶X线图像中像素的像素值与X射线衰减率的关系图； 图6a为背景区域和待提取的乳腺区域的面积之比/(/0的曲线示意图6b为峰值函数g(/0的曲线示意图6c为采用现有的均值滤波器对图6b所示的曲线的连续性进行改善后得到的曲线 示意图7a为图2a所示的图像经本发明方法处理后得到的结果示意图； 图7b为图2b所示的图像经本发明方法处理后得到的结果示意图。
具体实施例方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
乳腺钼靶X线图像有两种成像方式，即CC位成像和ML位成像。图1给出了ML 位成像的乳腺钼靶X图像的各个部分的组成示意图，图1所示的乳腺钼靶X线图像包 括标签、乳腺区域、背景区域、纵向未曝光边框及横向未曝光边框。为提高乳腺疾病的 诊断准确率，必须将乳腺区域从乳腺钼耙X线图像中提取出，去除无诊断信息的背景区 域、纵向未曝光边框及横向未曝光边框等，因此本发明提出了一种乳腺钼靶X线图像中 的乳腺区域提取方法，如图4所示，主要包括以下步骤
①从图1中可以看出，待提取的乳腺区域与纵向未曝光边框及横向未曝光边框相连， 欲想提取纯粹的乳腺区域，需将这些纵向未曝光边框及横向未曝光边框与待提取的乳腺 36区域分离，尤其是靠胸壁一侧的纵向未曝光边框以及顶部的横向未曝光边框，该纵向未 曝光边框和顶部的横向未曝光边框与待提取的乳腺区域有很大的连接部分，如果没有对 与乳腺区域相连的纵向未曝光边框和顶部的横向未曝光边框进行分离，会影响乳腺区域
的提取精度。为了能够获取较精确的乳腺区域，因此需对乳腺钼靶x线图像先进行预处 理，首先对输入的乳腺钼靶x线图像进行滤波处理，以消除待处理乳腺钼靶X线图像
中的脉冲噪声，然后利用乳腺区域的密度大于背景区域的密度的特点，判定待提取的乳
腺区域位于乳腺钼靶x线图像的左侧还是右侧，再对乳腺钼靶X线图像进行纵向未曝 光边框和横向未曝光边框进行剥离，得到待分割的乳腺钼靶x线图像，待分割的乳腺钼
靶X线图像包括背景区域和待提取的乳腺区域，预处理的过程主要如下
①-l、定义需进行乳腺区域提取的乳腺钼靶x线图像为待处理乳腺钼靶X线图像， 定义待处理乳腺钼靶X线图像的大小为『xH ，记待处理乳腺钼靶X线图像中所有像素
的像素值域为r， F-[F^，F,]，定义位于待处理乳腺钼靶X线图像左侧的纵向未曝
光边框为左侧纵向未曝光边框，定义位于待处理乳腺钼靶X线图像右侧的纵向未曝光边 框为右侧纵向未曝光边框，定义位于待处理乳腺钼靶X线图像顶部的横向未曝光边框为 顶部横向未曝光边框，定义位于待处理乳腺钼靶X线图像底部的横向未曝光边框为底部 横向未曝光边框，其中，『表示待处理乳腺钼靶X线图像的总列数，i/表示待处理乳
腺钼耙X线图像的总行数，F^表示待处理乳腺钼靶X线图像中像素的最小像素值，Fmax
表示待处理乳腺钼靶X线图像中像素的最大像素值，采用现有的中值滤波方法对待处理 乳腺钼靶X线图像进行滤波处理，以消除待处理乳腺钼靶X线图像中的脉冲噪声。在 本实施例中，在利用现有的中值滤波方法对待处理乳腺钼靶X线图像进行滤波处理过程 中，可采用窗口为7X7的中值滤波器。
①-2、根据乳腺区域的密度大于背景区域的密度的特点，对滤波处理后的待处理乳 腺钼耙X线图像进行乳腺方向判断，即判断待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X 线图像的左侧还是右侧。约定胸壁所在的一侧为乳腺方向，这样图l所示的待提取的乳 腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的左侧。
如果将待处理乳腺钼靶X线图像平均分为左右两幅子图像，则待提取的乳腺区域所 在的子图像的平均像素值会高于另一子图像的平均像素值，这个规律普遍成立。但在利 用这一规律判定乳腺方向时需要排除由于受到左侧纵向未曝光边框、右侧纵向未曝光边 框、顶部横向未曝光边框及底部横向未曝光边框的影响而造成的误判，因此本发明提出 应首先从待处理乳腺钼靶X线图像中等间距选取iV行像素，将由所选取的iV行像素组 成的图像作为当前处理图像，计算当前处理图像中每列像素的平均像素值，然后将当前 处理图像中各列像素的平均像素值分别与设定的第一阈值进行比较，将当前处理图像的 左侧第一个小于第一阈值的列的位置记为丄，将当前处理图像的右侧第一个小于第一阈
37值的列的位置记为i ，再从当前处理图像中选取从第丄列开始至第及列为止的(及-Z + l)
列像素，将由所选取的从第丄列开始至第及列为止的(及-丄+ l)列像素组成的图像平均 分成左子图像和右子图像，分别计算左子图像和右子图像的抽样均值，根据左子图像的
抽样均值和右子图像的抽样均值,确定待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶x线图像 的左侧或右侧。确定待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶x线图像的左侧还是右侧的
具体过程如下
al、从待处理乳腺钼靶X线图像中等间距选取W行像素，间距为0.8x/f/W，所选 取的iV行像素在待处理乳腺钼靶X线图像中的行坐标的集合为{ !, , ,",., , },其
中，a20.1//， 《0.9//，",.表示选取的第/行像素在待处理乳腺钼靶x线图像中的
行坐标，//为待处理乳腺钼耙X线图像的总行数，并定义由所选取的iV行像素组成的
图像为当前处理图像。在此对n!和 这样的取值目的是为了排除待处理乳腺钼靶X线
图像的顶部横向未曝光边框和底部横向未曝光边框的影响。
a2、计算当前处理图像中每列像素的平均像素值，记当前处理图像中各列像素的平
均像素值的集合为{7(1),7(2)，...,7(力,...,7(『)}，其中，7(力表示当前处理图像中第y 列像素的平均像素值，7(力=^;/(",.,力/iV， _/ = l,2,-,r， 表示当前处理图像
中第A行第_/列像素的像素值，『为待处理乳腺钼靶x线图像的总列数。
a3、将当前处理图像中各列像素的平均像素值分别与设定的第一阈值7;进行比较，
将当前处理图像的左侧第一个小于第一阈值 ;的列的位置记为丄，将当前处理图像的右 侧第一个小于第一阈值7;的列的位置记为及，标记位置i和/ 目的是为了排除待处理乳
腺钼耙X线图像的左侧纵向未曝光边框和右侧纵向未曝光边框的影响；在此，由于左侧
纵向未曝光边框和右侧纵向未曝光边框中的像素的亮度值通常比待提取的乳腺区域中
的像素的亮度值要高，因此设定的第一阈值2]-F^+0.95(r,-f^J，其中，P乙为待
处理乳腺钼靶X线图像中像素的最小像素值，Fmax为待处理乳腺钼靶X线图像中像素的 最大像素值。
a4、从当前处理图像中选取从第￡列开始至第及列为止的(及-丄+1)列像素，将由的图像平均分成左子图像
和右子图像，分别计算左子图像的抽样均值A和右子图像的抽样均值7",，
5= S 7(力/[(丄+及)/2-"1]， t;= 艺(丄+及)/2]， 7(力为当前处
理图像中第_/列像素的平均像素值。
a5、比较左子图像的抽样均值7;和右子图像的抽样均值7;，当^>7;时，确定待提
取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶x线图像的左侧，当^〈7w时，确定待提取的乳腺区 域位于待处理乳腺钼靶x线图像的右侧，在此，由于待提取的乳腺区域的像素值和背景 区域的像素值相差很明显，因此左子图像的抽样均值7;和右子图像的抽样均值l一般来
说不会存在相等的情况。
①-3、在确定待提取的乳腺区域的所在位置后，确定待处理乳腺钼耙X线图像中待
提取的乳腺区域所在位置一侧的纵向未曝光边框，靠胸壁一侧的纵向未曝光边框与整个 乳腺区域相连，在此着重确定靠胸壁一侧的纵向未曝光边框，确定与待提取的乳腺区域
的所在位置的一侧相连的纵向未曝光边框的主要过程为定义待处理乳腺钼靶X线图像 的第L0.27/」行为上起始行，定义待处理乳腺钼靶X线图像的第「0.8/^行为下起始行，
当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的左侧时，采用最大类间均差法遍历 上起始行到下起始行的各行中列坐标位于[1,2Z]范围内的每个像素，得到上起始行到下
起始行的各行中列坐标位于[1,2丄]范围内的分界点，然后根据上起始行中列坐标位于范围内的分界点的坐标向上逐行计算各行中列坐标位于[1，2￡]范围内的分界点的
列坐标，直至计算得到待处理乳腺钼靶X线图像的第1行中列坐标位于[1，2丄]范围内的
分界点的列坐标，根据下起始行中列坐标位于[1,2丄]范围内的分界点的坐标向下逐行计
算各行中列坐标位于[1,2Z]范围内的分界点的列坐标，直至计算得到待处理乳腺钼靶X
线图像的最后一行中列坐标位于[1,2丄]范围内的分界点的列坐标，再对待处理乳腺钼靶
X线图像的各行中列坐标位于[1,2Z]范围内的分界点进行均值滤波平滑处理，将均值滤
波平滑处理后的各个分界点连接，构成待处理乳腺钼靶X线图像的左侧纵向未曝光边框 的分界线，确定左侧纵向未曝光边框的分界线的左侧部分为处理乳腺钼靶X线图像的左侧纵向未曝光边框；当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的右侧时，采用 与当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的左侧时相同的处理方法获取待 处理乳腺钼耙X线图像的右侧纵向未曝光边框的分界线，确定右侧纵向未曝光边框的分 界线的右侧部分为处理乳腺钼靶X线图像的右侧纵向未曝光边框。
确定与待提取的乳腺区域的所在位置的一侧相连的纵向未曝光边框的具体过程为 bl、定义待处理乳腺钼靶X线图像的第|_0.2//」行为上起始行，定义待处理乳腺钼
耙X线图像的第「0.8/Z"I行为下起始行，其中，//表示待处理乳腺钼靶X线图像的总行 数。
b2、当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的左侧时，采用最大类间均 差法遍历上起始行到下起始行的各行中列坐标位于[1,2Z]范围内的每个像素，得到上起
始行到下起始行的各行中列坐标位于[1,2丄]范围内的分界点，每一行的分界点需满足条
件每一行的分界点左侧的所有像素的平均像素值与分界点右侧的所有像素的平均像素 值之差为最大。最大类间均差法表现于对于待处理乳腺钼靶X线图像的第/ 行，
|_0.2/f」《/ S「0.8//l， 计算第m 行中的分界点& ， /^argMzx(l(l;/(附，")/W) —(￡ /(附,")/(2Z —柳}，其中，Z为当前处理图像的左侧第一
个小于第一阈值的列的位置，/(w，")表示待处理乳腺钼靶X线图像的第附行第"列像
素的像素值，符号"L」"为向上取整符号，符号"「 1"为向下取整符号。
b3、记上起始行的行坐标为s，记上起始行中列坐标位于[1，2￡]范围内的分界点的
坐标为(s，d)，计算行坐标为卜l的第s-l行中列坐标位于[l，2丄]范围内的分界点的列坐
标/1 ， /1 = argmax{magV/(>-— A>|^_^ IJl e {rt-Ul,rt +1}}，艮P第s—i行中的
分界点为(0 —l，fl-l),O-lJl),Oy-Ul + l)〉三点中使得wagV/Cs —1,/1)-A:.l/l-dl取得最
大值的点，/l = argmax{w"gV/Cs-l，/l)-A:.|/l-/l|,/le{a —Ul，rt + 1H的物理意义 是边界线受到待处理乳腺钼靶X线图像中灰度阶梯变化的引力和曲线自身连续性的约 束，边界线将向受力最大的方向弯曲，其中，fl为上起始行中列坐标位于[l，2Z]范围内
的分界点的列坐标，符号"▽"为sobel梯度算子符号，/m^V/"-表示待处理乳腺
钼靶X线图像在第"l行中列坐标位于[l,2丄]范围内的分界点的坐标(s-l,/l)处的梯度幅值，即表示将第"i行中的分界点拉向(s-Ul)的作用力，/(s-l,/l)为待处理乳腺钼
耙X线图像的第s-l行第/l列像素的像素值，A:.l/l-dl表示待处理乳腺钼靶X线图像 的第s-1行中列坐标位于[1,2丄]范围内的分界点与上起始行中列坐标位于[1,2丄]范围内
的分界点保持连续的弹性力，A表示弹性力的大小，A:e[4,20]，在此当A值较大时，分
界线将会比较僵硬，倾向于直线，而当it值较小时，分界线则会比较柔软，易受到图像 局部梯度变化的影响发生弯曲，因此在本实施例中可取^的值为12。
b4、重复执行步骤b3，向上逐行计算各行中列坐标位于[1,2丄]范围内的分界点的列
坐标，直至计算得到待处理乳腺钼靶X线图像的第1行中列坐标位于[1,2Z]范围内的分 界点的列坐标。
b5、记下起始行的行坐标为s'，记下起始行中列坐标位于[1,2￡]范围内的分界点的 坐标为，计算行坐标为i +1的第s' +1行中列坐标位于[1，2丄]范围内的分界点的列 坐*示/1'， /1'=argmax{wagV/Cs'-l,/l')-A:-|/l'—,艮卩第 s'+i行中的分界点为1)，(《'+1,"),0 '+1，"+1)}三点中使得
magV/Cs'——A:.l/1'—取 得 最 大 值 的 点 ，
/1' = argmax(wagV/Cs' -1，/1')一h | /1' e (d' +1}}的物理意义是边界
线受到待处理乳腺钼靶X线图像中灰度阶梯变化的引力和曲线自身连续性的约束，边界 线将向受力最大的方向弯曲，其中，/1'为下起始行中列坐标位于[1,2丄]范围内的分界点
的列坐标，符号"V"为sobel梯度算子符号，附agV/(s'+l，/l')表示待处理乳腺钼靶X
线图像在第s'+l行中列坐标位于[l,2丄]范围内的分界点的坐标(s'+Ul')处的梯度幅值，
+1，/1')为待处理乳腺钼靶X线图像的第s' +1行第/1'列像素的像素值，A> I /1' I表
示待处理乳腺钼靶X线图像的第s'+l行中列坐标位于[l，2丄]范围内的分界点与下起始行
中列坐标位于[1，2丄]范围内的分界点保持连续的弹性力，A表示弹性力的大小，
A:e[4,20]，在此当矢值较大时，分界线将会比较僵硬，倾向于直线，而当&值较小时， 分界线则会比较柔软，易受到图像局部梯度变化的影响发生弯曲，因此在本实施例中可取矢的值为12。
b6、重复执行步骤b5,向下逐行计算各行中列坐标位于[1，2丄]范围内的分界点的列
坐标，直至计算得到待处理乳腺钼靶X线图像的最后一行中列坐标位于[1,2Z]范围内的 分界点的列坐标。
b7、由于通过上述步骤获取的中间部分的左侧纵向未曝光边框的分界点及顶部和底 部的左侧纵向未曝光边框的分界点构成的左侧纵向未曝光边框分界线是不连续的，因此
本发明对待处理乳腺钼靶X线图像的各行中列坐标位于[1,2丄]范围内的分界点进行均值
滤波平滑处理，然后将均值滤波平滑处理后的各个分界点连接，构成待处理乳腺钼靶X 线图像的左侧纵向未曝光边框的分界线，从而确定左侧纵向未曝光边框的分界线的左侧 部分为待处理乳腺钼靶X线图像的左侧纵向未曝光边框。
b8、当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的右侧时，采用最大类间均
差法遍历上起始行到下起始行的各行中列坐标位于[『，『-2及]范围内的每个像素，得到 上起始行到下起始行的各行中列坐标位于[『，『-2及]范围内的分界点，对于待处理乳腺 钼靶X线图像的第w行，L0.2//」《m^「0.8//]，计算第m行中的分界点A， 尸 =叫Mw {|(堂/(w，")/W-JT + 2i + l) —( f] /(/ ，")/(『-W))|}，其中，及为当前处理图 像的右侧第一个小于第一阈值的列的位置，/(m，w)表示待处理乳腺钼耙X线图像的第m
行第"列像素的像素值，符号"L」"为向上取整符号，符号"「，"为向下取整符号。
b9、记上起始行的行坐标为"记上起始行中列坐标位于[『,『-2及]范围内的分界 点的坐标为"C)，计算行坐标为s-l的第卜l行中列坐标位于[W，『-2及]范围内的分界 点的列坐标/2 ， /2 = argmax(附agV/Cs -1,/2) — A:. | /2 - f21,/2 e "2 -1,f2,f 2 +1}}，其 中，C为上起始行中列坐标位于[『,『-2及]范围内的分界点的列坐标，符号"V"为 sobel梯度算子符号，/^gV/(s-1,/1)表示待处理乳腺钼靶X线图像在第s-i行中列坐标 位于[『，『-2及]范围内的分界点的坐标(s-l，/2)处的梯度幅值，/(s-l,/2)为待处理乳腺 钼靶X线图像的第s-l行第/2列像素的像素值，^1/2- 2l表示待处理乳腺钼靶X线图 像的第s-l行中列坐标位于[『，『-2及]范围内的分界点与上起始行中列坐标位于[『,『-2及]范围内的分界点保持连续的弹性力，A:表示弹性力的大小，A:e[4，20]，在此
当it值较大时，分界线将会比较僵硬，倾向于直线，而当fc值较小时，分界线则会比较 柔软，易受到图像局部梯度变化的影响发生弯曲，因此在本实施例中可取A的值为12。
b10、重复执行步骤b9，向上逐行计算各行中列坐标位于[『，『-2及]范围内的分界
点的列坐标，直至计算得到待处理乳腺钼靶X线图像的第1行中列坐标位于[W,『-2及]
范围内的分界点的列坐标。
bll、记下起始行的行坐标为s'，记下起始行中列坐标位于[『,『-2及]范围内的分
界点的坐标为(s、2')，计算行坐标为s'+l的第y+l行中列坐标位于[『，『-2及]范围内
的 分界 点 的 列 坐 标 /2' ，<formula>formula see original document page 43</formula>其中，f2'为
下起始行中列坐标位于[『,『-2及]范围内的分界点的列坐标，符号"▽"为sobel梯度
算子符号，附堪V/(s'+l,/2')表示待处理乳腺钼靶X线图像在第s+1行中列坐标位于范围内的分界点的坐标(y+l，/2')处的梯度幅值，/(s'+l，/2')为待处理乳腺钼
靶X线图像的第s'+1行第/2'列像素的像素值，A:.l/2'-" l表示待处理乳腺钼靶X线图
像的第s'+l行中列坐标位于[,，『-2及]范围内的分界点与下起始行中列坐标位于范围内的分界点保持连续的弹性力，A表示弹性力的大小，A:e[4,20]，在此
当先值较大时，分界线将会比较僵硬，倾向于直线，而当A值较小时，分界线则会比较 柔软，易受到图像局部梯度变化的影响发生弯曲，因此在本实施例中可取先的值为12。
b12、重复执行步骤bll，向下逐行计算各行中列坐标位于[『,『-2/ ]范围内的分界
点的列坐标，直至计算得到待处理乳腺钼靶X线图像的最后一行中列坐标位于
-2及]范围内的分界点的列坐标。
b13、对待处理乳腺钼靶X线图像的各行中列坐标位于[『,『-2及]范围内的分界点
进行均值滤波平滑处理，然后将均值滤波平滑处理后的各个分界点连接，构成待处理乳 腺钼耙X线图像的右侧纵向未曝光边框的分界线，确定右侧纵向未曝光边框的分界线的 右侧部分为待处理乳腺钼靶X线图像的右侧纵向未曝光边框。
实际上，当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的右侧时，可首先对待处理乳腺钼靶X线图像进行左右镜像操作，然后再利用步骤bl b7确定纵向未曝光边 框的分界线即可。
①-4、在确定待提取的乳腺区域的左侧纵向未曝光边框和右侧纵向未曝光边框后， 确定待处理乳腺钼靶X线图像的顶部横向未曝光边框和底部横向未曝光边框，主要过程
为定义待处理乳腺钼靶乂线图像的第|_0.2『」列为左起始列，定义待处理乳腺钼靶X
线图像的第「0.8『"l列为右起始列，然后采用最大类间均差法遍历左起始列到右起始列
的各列中行坐标位于[l，2g]范围内的每个像素，得到左起始列到右起始列的各列中行坐
标位于[l,2g]范围内的分界点，同样采用最大类间均差法遍历左起始列到右起始列的各
列中行坐标位于[i/，/f-22]范围内的每个像素，得到左起始列到右起始列的各列中行坐
标位于[/Z，/f-2g]范围内的分界点，当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼耙X线图
像的左侧时，根据左起始列中行坐标位于[1,20]范围内的分界点的坐标向左逐列计算各
列中行坐标位于[1，20范围内的分界点的行坐标，直至计算得到待处理乳腺钼靶X线图
像的第1列中行坐标位于[l,2g]范围内的分界点的行坐标，同样根据左起始列中行坐标
位于[//，//-20]范围内的分界点的坐标向左逐列计算各列中行坐标位于[//，//-20]范 围内的分界点的行坐标，直至计算得到待处理乳腺钼靶X线图像的第1列中行坐标位于 [//,7/-22]范围内的分界点的行坐标，再对待处理乳腺钼靶X线图像的各列中行坐标
位于[1，22]范围内的分界点进行均值滤波平滑处理，将均值滤波平滑处理后的各个分界
点连接，构成待处理乳腺钼靶X线图像的顶部横向未曝光边框的分界线，确定顶部横向 未曝光边框的分界线的上侧部分为待处理乳腺钼靶X线图像的顶部横向未曝光边框，对
待处理乳腺钼靶X线图像的各列中行坐标位于[//，//-2^]范围内的分界点进行均值滤
波平滑处理，然后将均值滤波平滑处理后的各个分界点连接，构成待处理乳腺钼耙X线 图像的底部横向未曝光边框的分界线，确定底部横向未曝光边框的分界线的下侧部分为 待处理乳腺钼耙X线图像的底部横向未曝光边框；当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺 钼耙X线图像的右侧时，采用与当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的 左侧时相同的处理方法获取待处理乳腺钼靶X线图像的顶部横向未曝光边框的分界线 和底部横向未曝光边框的分界线。
确定待处理乳腺钼靶X线图像的顶部横向未曝光边框和底部横向未曝光边框的具
44体过程为
Cl、定义待处理乳腺钼靶乂线图像的第|_0.2『」列为左起始列，定义待处理乳腺钼
耙X线图像的第「0.8『"I列为右起始列，其中，『表示待处理乳腺钼靶X线图像的总列 数。
e2、采用最大类间均差法遍历左起始列到右起始列的各列中行坐标位于[l,2g]范围 内的每个像素，得到左起始列到右起始列的各列中行坐标位于[1，2g]范围内的分界点，
每一列中行坐标位于[l,2g]范围内的分界点需满足条件每一列的分界点上面的所有像
素的平均像素值与分界点下面的所有像素的平均像素值之差为最大。最大类间均差法表 现于对于待处理乳腺钼靶X线图像的第"列，|_0.2『」^"^「0.8『"|，计算第"列中的
分界点尸"，尸 =arg Max{|(堂/(附，")/W)-(堂/—，")/(22-W))|}，其中，G为待处理乳腺钼
wi邻 m=1 m=w+i
耙X线图像的横向未曝光边框的宽度估计值，该宽度估计值为经验估计所得，在本实施
例中，可取2=100， /(/w,")表示待处理乳腺钼靶x线图像的第附行第"列像素的像素
值，符号"L」"为向上取整符号，符号"「]"为向下取整符号。
03、采用最大类间均差法遍历左起始列到右起始列的各列中行坐标位于[//，//-22] 范围内的每个像素，得到左起始列到右起始列的各列中行坐标位于[//，//-2g]范围内的
分界点，每一列中行坐标位于[//,//-22]范围内的分界点需满足条件每一列的分界点
下面的所有像素的平均像素值与分界点上面的所有像素的平均像素值之差为最大。最大 类间均差法表现于对于待处理乳腺钼靶X线图像的第"列，|_0.2『>"^「0.8^"|，计
算 第 w 列中的分 界点《 ，<formula>formula see original document page 45</formula>
为待处理乳腺钼耙X线图像的横向未曝光边框的宽度估计值，该宽度估计值为经验估计 所得，在本实施例中，可取&100， /(w,")表示待处理乳腺钼靶X线图像的第w行第
"列像素的像素值，符号"L」"为向上取整符号，符号"「 1"为向下取整符号。
c4、当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的左侧时，记左起始列的列坐标为《，记左起始列中行坐标位于[1，22]范围内的分界点的坐标为(/71，《)，计算列坐 标为《-l的第《-l列中行坐标位于[1，20]范围内的分界点的行坐标H , H = arg max(magV/(H,《-1) - A:' | H - ； l |, H e (; 1 -1, pi, ; l +1}}，即第《-1列中的 分界点为{(pi -1,《一 1), 《—1), (pl +1，《—1)}三点中使得magV/(rl，《-1) — A:. IH —I取
得最大值的点，rl = argmax(mflgV/(rl，qr -1) - A:. | H - / 11,H e {pi — 1，； l，/ 1 +1} }的
物理意义是顶部横向未曝光边框的边界线受到图像中灰度阶梯变化的引力和曲线自身 连续性的约束，边界线将向受力最大的方向弯曲，其中，pl为左起始列中行坐标位于范围内的分界点的行坐标，符号"V"为sobel梯度算子符号，腿gV/(H,《-l)表
示待处理乳腺钼靶X线图像在第《-l列中行坐标位于[l，2g]范围内的分界点的坐标
(H，《-l)处的梯度幅值，即表示将第《-l列中的分界点拉向(H,《-l)的作用力，
/(rl,《-1)为待处理乳腺钼耙X线图像的第H行第《-1列像素的像素值，h kl-/ 11表示
待处理乳腺钼靶X线图像的第《-1列中行坐标位于[1，20]范围内的分界点与左起始列
中行坐标位于[l，2g]范围内的分界点保持连续的弹性力，A表示弹性力的大小，
A:e[4，20]，在本实施例中取先为12。
c5、重复执行步骤c4，向左逐列计算各列中行坐标位于[l，2g]范围内的分界点的行
坐标，直至计算得到待处理乳腺钼靶X线图像的第1列中行坐标位于[l，2g]范围内的分 界点的行坐标。
c6、记左起始列中行坐标位于[//,//-2g]范围内的分界点的坐标为(/ 2,《)，计算列 坐标为^-1的第《-1列中行坐标位于[仏//-22]范围内的分界点的行坐标"， r2 = argmax{wagV/(r2,《—l)-A>|r2-/ 2|,r2e{; 2-l,; 2,;72 + l}}，其中，p2为 左起始列中行坐标位于[//,//-2^|范围内的分界点的行坐标，符号"▽"为sobel梯度 算子符号，magV/(r2^-l)表示待处理乳腺钼靶X线图像在第《-l列中行坐标位于 [//,//-22]范围内的分界点的坐标0"2,《-l)处的梯度幅值，/(r2,《-l)为待处理乳腺钼靶X线图像的第r2行第g-l列像素的像素值，^r2-^2l表示待处理乳腺钼靶X线图
像的第《-1列中行坐标位于[//，//-20范围内的分界点与左起始列中行坐标位于范围内的分界点保持连续的弹性力，矢表示弹性力的大小，k[4，20]，在本 实施例中取A:为12。
c7、重复执行步骤c6，向左逐列计算各列中行坐标位于[//,//-2^]范围内的分界
点的行坐标，直至计算得到待处理乳腺钼靶X线图像的第1列中行坐标位于[//，//-20
范围内的分界点的行坐标。
c8、当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的右侧时，记右起始列的列
坐标为《'，记右起始列中行坐标位于[l，2g]范围内的分界点的坐标为(/7l',《')，计算列坐
标为《-1的第《'-l列中行坐标位于[1,2g]范围内的分界点的行坐标rl',
H' =argmax{/wagV/(rl'，《'rl'—|，/4' e—1，/ 1',/ 1'+1}}，其中，； 1'为
左起始列中行坐标位于[1,20]范围内的分界点的行坐标，符号"▽"为sobel梯度算子
符号，mflgV/(rl'，《'-l)表示待处理乳腺钼靶X线图像在第《'-1列中行坐标位于[1,20
范围内的分界点的坐标(rl';-l)处的梯度幅值，/(H'，《'-l)为待处理乳腺钼靶X线图
像的第H'行第《'-1列像素的像素值，/H^'-pi'l表示待处理乳腺钼靶X线图像的第
《'-1列中行坐标位于[l,2g]范围内的分界点与左起始列中行坐标位于[l，2g]范围内的
分界点保持连续的弹性力，先表示弹性力的大小，^e[4，20]，在本实施例中取A:为12。
c9、重复执行步骤c8，向右逐列计算各列中行坐标位于[1,20]范围内的分界点的行
坐标，直至计算得到待处理乳腺钼靶X线图像的最后一列中行坐标位于[l,2g]范围内的 分界点的行坐标。
c10、记右起始列中行坐标位于[//,//-22]范围内的分界点的坐标为0 2"')，计算 列坐标为《'-1的第《'-1列中行坐标位于[//，//-2^]范围内的分界点的行坐标/ 2'，
= argmax{magV/(;-2'，《一1)_ A:-1 r2'_/ 2 |,尸2'e {/ 2'—1，/ 2',/ 2'+1}}， 其中， / 2'为左起始列中行坐标位于[Z/,/f-22]范围内的分界点的行坐标，符号"▽"为sobel梯度算子符号，magV/(r2',《'-l)表示待处理乳腺钼靶X线图像在第《'-l列中行坐标位 于[/f,H -2g]范围内的分界点的坐标(/"2',《'-1)处的梯度幅值，/(r2'，《'-1)为待处理乳 腺钼靶X线图像的第r2'行第《'-1列像素的像素值，A:. | r2' -; 2' |表示待处理乳腺钼靶X
线图像的第《'-l列中行坐标位于[7/,H-20]范围内的分界点与左起始列中行坐标位于 [//,7/-20]范围内的分界点保持连续的弹性力，A表示弹性力的大小，A:e[4，20]，在本 实施例中取先为12。
cll、重复执行步骤c10，向右逐列计算各列中行坐标位于[/Z,H-22]范围内的分界 点的行坐标，直至计算得到待处理乳腺钼靶X线图像的最后一列中行坐标位于 20]范围内的分界点的行坐标。
c12、对待处理乳腺钼耙X线图像的各列中行坐标位于[l,2g]范围内的分界点进行
均值滤波平滑处理，然后将均值滤波平滑处理后的各个分界点连接，构成待处理乳腺钼 耙X线图像的顶部横向未曝光边框的分界线，确定顶部横向未曝光边框的分界线的上侧 部分为待处理乳腺钼靶X线图像的顶部横向未曝光边框；对待处理乳腺钼靶X线图像
的各列中行坐标位于-20]范围内的分界点进行均值滤波平滑处理，然后将均值滤
波平滑处理后的各个分界点连接，构成待处理乳腺钼靶X线图像的底部横向未曝光边框 的分界线，确定底部横向未曝光边框的分界线的下侧部分为待处理乳腺钼靶X线图像的 底部横向未曝光边框。
在此具体实施例中，是在确定待提取的乳腺区域的左侧纵向未曝光边框和右侧纵向 未曝光边框之后，再确定待处理乳腺钼靶X线图像的顶部横向未曝光边框和底部横向未 曝光边框的，当然本发明并不局限于此，也可先确定待处理乳腺钼靶X线图像的顶部横 向未曝光边框和底部横向未曝光边框，再确定待提取的乳腺区域的左侧纵向未曝光边框 和右侧纵向未曝光边框。
①-5、对从属于左侧纵向未曝光边框或右侧纵向未曝光边框的所有像素的像素值进 行赋值，对从属于顶部横向未曝光边框和底部横向未曝光边框的所有像素的像素值进行
赋值，均赋值为F^。当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的左侧时，将 待处理乳腺钼耙X线图像的左侧纵向未曝光边框中的所有像素的像素值置为F^ ，以剥
离与待提取的乳腺区域相连的左侧纵向未曝光边框，将待处理乳腺钼靶X线图像的顶部 横向未曝光边框中列坐标在[1,「0.8『"I]范围内的所有像素的像素值置为F^ ，以剥离与
48待提取的乳腺区域相连的顶部横向未曝光边框，将待处理乳腺钼靶X线图像的底部横向 未曝光边框中列坐标在[1，「0.8^1]范围内的所有像素的像素值置为F^ ，以剥离与待提
取的乳腺区域相连的底部横向未曝光边框；当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X 线图像的右侧时，将待处理乳腺钼靶X线图像的右侧纵向未曝光边框中的所有像素的像
素值置为K,，以剥离与待提取的乳腺区域相连的右侧纵向未曝光边框，将待处理乳腺 钼耙乂线图像的顶部横向未曝光边框中列坐标在[|_0.2『」,『]范围内的所有像素的像素 值置为r^，以剥离与待提取的乳腺区域相连的顶部横向未曝光边框，将待处理乳腺钼 靶X线图像的底部横向未曝光边框中列坐标在[L0.2『」，『]范围内的所有像素的像素值
置为F^，以剥离与待提取的乳腺区域相连的底部横向未曝光边框，对所有与待提取的
乳腺区域相连的未曝光边框剥离后得到待分割的乳腺钼靶X线图像，将待分割的乳腺钼 靶X线图像作为提取乳腺区域的各种方法的输入图像，这样经过各种提取乳腺区域的方 法提取得到的乳腺区域更为精确。具体过程为-
dl、当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼耙X线图像的左侧时，记待处理乳腺钼
靶X线图像的左侧纵向未曝光边框的分界线中的分界点的列坐标为v/(m)，其中，；n表
示待处理乳腺钼靶X线图像的行坐标，1S W S，判断待处理乳腺钼耙X线图像的第/
行第w列像素的列坐标w是否小于等于v/(/M)，其中，1S"《『，如果是，则将待处理乳
腺钼靶X线图像的第附行第"列像素的像素值/(/w,")置为F^;当待提取的乳腺区域位
于待处理乳腺钼靶X线图像的右侧时，记待处理乳腺钼靶X线图像的右侧纵向未曝光 边框的分界线中的分界点的列坐标为v/'(m)，其中，m表示待处理乳腺钼耙X线图像的 行坐标，1《wSi/，判断待处理乳腺钼靶X线图像的第/n行第"列像素的列坐标w是否 大于等于v/'(m),其中，12wS『，如果是，则将待处理乳腺钼靶X线图像的第m行第
n列像素的像素值/(加,")置为F^ 。图2a给出了 CC位成像的乳腺钼靶X线图像，图
2b给出了 ML位成像的乳腺钼靶X线图像，由于图2a和图2b所示的图像中的乳腺区 域均位于图像的左侧，所以在此对图2a和图2b所示的图像进行左侧纵向未曝光边框的 剥离。
d2、当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的左侧时，记待处理乳腺钼 靶X线图像的顶部横向未曝光边框的分界线中的分界点的行坐标为似(")，记待处理乳
49腺钼耙X线图像的底部横向未曝光边框的分界线中的分界点的行坐标为M(")，其中， "表示待处理乳腺钼靶X线图像的列坐标，1S"《「0.8『"I，判断待处理乳腺钼靶X线 图像的第/n行第"列像素的行坐标m是否小于等于&(w)，其中，l《m《//，如果是， 则将待处理乳腺钼耙X线图像的第/n行第"列像素的像素值/(m,")置为，判断待处 理乳腺钼靶X线图像的第加行第w列像素的行坐标w是否大于等于/^(w),其中， 1《附^//，如果是，则将待处理乳腺钼靶X线图像的第/n行第w列像素的像素值/(附，w) 置为F^;当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的右侧时，记待处理乳腺 钼靶X线图像的顶部横向未曝光边框的分界线中的分界点的行坐标为记待处理 乳腺钼耙X线图像的底部横向未曝光边框的分界线中的分界点的行坐标为M'(w)，其中， w表示待处理乳腺钼靶X线图像的列坐标，|_0.2『」《"^『，判断待处理乳腺钼靶X线 图像的第w行第w列像素的行坐标w是否小于等于似'(")，其中，1Sm《H，如果是， 则将待处理乳腺钼耙X线图像的第w行第《列像素的像素值")置为Fmin ，判断待处 理乳腺钼靶X线图像的第/n行第w列像素的行坐标m是否大于等于/^'(w)，其中， lSw^W，如果是，则将待处理乳腺钼靶X线图像的第/w行第w列像素的像素值/(附，")
图3a给出了图2a所示的图像经预处理后的结果示意图，图3b给出了图2b所示的 图像经预处理后的结果示意图，从图3a和图3b可以看出，图3a和图3b中存在比较明 显的目标有乳腺区域、标签、部分未曝光边框，这部分未剥离的部分未曝光边框并不影 响提取乳腺区域，这是因为待提取的乳腺区域经预处理后巳与与其相连的未曝光边框等 没有连接，这样通过乳腺区域提取技术就可获取较为精确的乳腺区域。
假设待提取的乳腺区域始终位于待处理乳腺钼靶X线图像的左侧，由于待处理乳腺 钼靶X线图像的右侧纵向未曝光边框、顶部横向未曝光边框的右边部分边框及底部横向 未曝光边框的右边部分边框与待提取的乳腺区域没有任何的连接，不会对乳腺区域的提 取造成任何的影响，因此在实际处理过程中只需剥离与乳腺区域相连的左侧纵向未曝光
边框、顶部横向未曝光边框的左边部分边框即列坐标在[l,「0.8『"l]范围内的边框及底部
50横向未曝光边框的左边部分边框即列坐标在[1，「0.8『"1]范围内的边框，这样不仅不影响
后续提取的乳腺区域的精度，而且也避免了无谓的增加计算复杂度。
上述预处理过程通过利用乳腺钼靶X线图像中左右两侧像素密度分布不均的特点来判定待提取的乳腺区域在乳腺钼靶X线图像中的位置(即位于乳腺钼靶X线图像的左侧或右侧)，且在判定待提取的乳腺区域的所在位置时排除了乳腺钼靶X线图像中左右两侧纵向未曝光边框和顶部横向未曝光边框及底部横向未曝光边框可能造成的判断误差，使得待提取的乳腺区域所在位置的判断结果非常准确，从而使得后续的乳腺区域提取过程中提取的乳腺区域较为精度；在剥离乳腺钼靶X线图像中的纵向未曝光边框时，由于与乳腺区域直接相连的纵向未曝光边框会对后续乳腺区域的提取造成影响，因此本发明只对与乳腺区域直接相连的纵向未曝光边框进行处理，而不对另一侧的纵向未曝光边框进行处理，这样也降低了本发明的计算复杂度，提高了执行效率；本发明采用最大类间均差法计算出的未曝光边框的分界点具有很高的准确性，而后采用均值滤波平滑后的未曝光边框的分界线比较光滑；本发明对与乳腺区域直接相连的左侧纵向未曝光边框或右侧纵向未曝光边框进行剥离处理，并对顶部横向未曝光边框和底部横向未曝光边框也进行了剥离处理，未曝光边框得到了彻底剔除，使得乳腺区域与未曝光边框不再具有连通性，为进一步提取比较纯粹的乳腺区域打下了基础，可有效提高乳腺区域的提取精度；本发明的整个预处理过程计算复杂度很低，具有很高的执行效率。此外，在判定乳腺区域在待处理乳腺钼靶X线图像中的所在位置之前通过采用现有的中值滤波方法对待处理乳腺钼靶X线图像进行滤波处理，可以有效地消除待处理乳腺钼靶X线图像中的脉冲噪声，为后续的乳腺区域提取提高了执行效率和执行效果。
②根据乳腺钼靶X线图像中的乳腺区域的密度大于背景区域的密度的特点，利用乳腺区域和背景区域在图像中占据的比例的先验知识对待提取的乳腺区域和背景区域的分割阈值的范围进行限定，再计算待提取的乳腺区域和背景区域的分割阈值。如图5a所示，乳腺钼靶X线图像在成像时，乳腺组织受到挤压板的挤压，其乳腺外围组织厚度降低，X射线在A、 B、 C、 D四点的衰减率逐步降低。图5b给出了乳腺钼靶X线图像中像素的像素值与X射线的衰减率的关系图，从图5b中可以看出乳腺钼靶X线图像中像素的像素值与X射线的衰减率成正比，衰减率较小的像素呈现较低的像素值，同时，随着像素灰度级降低，具有相应灰度级水平的像素所占有的面积倾向于越大，即如图5b
将乳腺钼靶X线图像的像素坐标视为地理位置坐标，将每个像素坐标的像素值视为该处的海拔高度值，则乳腺钼靶X线图像就是一个三维地貌图。在此，将高A的平面称作值为A的等值平面，则像素值为A的像素就位于这个值为A的等值平面上，而这些像素
组成了乳腺钼靶X线图像在值为A的等值平面上所具有的面积。在乳腺钼靶x线图像拍摄过程中，乳腺组织受到挤压，x射线的衰减程度不均。在乳腺组织外围，乳腺钼靶x
线图像上连续的等值平面占有面积变化增大，尤其在乳腺区域与背景区域的临界区域，会发生一个剧烈的变化，这个特征为计算乳腺区域和背景区域的分割阈值提供了依据。由上述分析本发明给出了计算待提取的乳腺区域和背景区域的分割阈值的主要过
程首先定义待分割的乳腺钼靶x线图像的背景区域中所有像素组成的集合为^，定
义待分割的乳腺钼靶x线图像的待提取的乳腺区域中所有像素组成的集合为么，计算
背景区域与待提取的乳腺区域的面积之比/(w， /(6)=^|/|兄|，其中，符号"ll"为
绝对值运算符号，lAl表示背景区域在待分割的乳腺钼靶x线图像中所占的面积，|么|表
示待提取的乳腺区域在待分割的乳腺钼靶X线图像中所占的面积，A表示像素值水平；
然后通过的反函数/—、jp)计算/(/0对应的定义域区间A ，并确定背景区域与待提
取的乳腺区域的分割阈值所在的像素值范围A ，根据A和￡>2计算A和D2交集区间Z)，D二^nD2^丄if，i if]，其中，li/表示区间[丄/Z，及7/]的最小值，及//表示区间[丄仏及//]的最大值；再计算/(/0的一阶微分/'(W和二阶微分/"W，通过/(/0的一阶微分/'W
和二阶微分尸(/0计算峰值函数g(/0， g(W = |/'(W|+|/'(W|，采用均值滤波器对峰值函数g(/0进行连续性改善，以去除峰值函数g(/0中的毛刺，将在交集区间"中峰值函数g(/0的峰值记为丄p^，统计在区间[/>^及//]中峰值函数^(/0的函数值分布，g(/z)的函
数值分布函数^(/7)=尸(^(/0^/7)，选取峰值函数g(W中概率为"的分位点&，分位点^满足条件p(7-g(^b))-P(g(WSg(^o))-a，其中，7表示取值为g(W的函数值的随机变量，尸(g(/0《7)表示事件g(W^成立的概率，尸(gW^g"》表示事件g(WSg(A)
成立的概率；最后根据峰值函数g(/o和分位点;^，计算待提取的乳腺区域和背景区域的
分割阈值7V r = argmin{g(;0|/ie[;jb,/j0+/ew]}，其中，/ew为设定的区间步长。计算待提取的乳腺区域和背景区域的分割阈值的具体步骤为
②-l、定义待分割的乳腺钼靶X线图像的大小为Wx/f，定义待分割的乳腺钼靶X
线图像中所有像素的最小像素值为，定义待分割的乳腺钼靶X线图像中所有像素的最大像素值为Fm^，定义待分割的乳腺钼靶X线图像中所有像素组成的集合为/，定义待分割的乳腺钼靶x线图像的背景区域中所有像素组成的集合为& ，
A-他川/a力〈w，即所有像素值小于A的等值平面上的像素的集合，定义待分割的乳腺钼靶x线图像的待提取的乳腺区域中所有像素组成的集合为么，
么=/-;^=他川/"_/)^}，其中，『为待分割的乳腺钼靶X线图像的宽，//为待
分割的乳腺钼靶X线图像的高，_/e[l，i/]， a力表示待分割的乳腺钼靶X线图像中第f行第_/列像素的坐标，/(/,力表示待分割的乳腺钼靶X线图像中第z'行第7'
列像素的像素值，/l表示像素值水平。
②-2、定义背景区域与待提取的乳腺区域的面积之比为/(ZO，通过背景区域中所有像素组成的集合&和待提取的乳腺区域中所有像素组成的集合么计算背景区域与待提取的乳腺区域的面积之比/(W， /W = k|/fc|， /W的曲线图如图6a所示，其中，符号"| |"为绝对值运算符号，令| Jl表示集合J中的元素个数，贝IJI义J表示像素值小于a的等值平面在乳腺钼靶x线图像中所占有的面积，即IaI表示背景区域在待分割的
乳腺钼靶x线图像中所占的面积，l么l表示待提取的乳腺区域在待分割的乳腺钼靶X线图像中所占的面积，/z表示像素值水平。假设存在分割阈值r，使得乳腺钼靶x线图像
可比较准确的被分为乳腺区域与背景区域两部分，即A为背景区域，^为乳腺区域，
易知/(/0是^的单调递增函数，在分割阈值r附近会出现较大的变化速率，则在分割阈值r的一个5邻域中(wr-^s/!^:r+^ (5>o)， A微小的变化，对应|^|会和|么|会
大幅度变化，而的一阶微分和二阶微分可以反映出/(/0的剧烈变化。
对于乳腺钼耙x线图像，背景区域和乳腺区域在乳腺钼靶x线图像中占据的比例有一个合理的范围，这个合理的范围可以根据具体的成像设备和操作合理的估计得到，如背景区域一般不小于整幅图像的10%，乳腺区域一般不小于整幅图像的20%，即背景
区域和目标区域的面积之比/(/0应在一个合理的值域[A，A]之内，且/(W为一个单调
递增函数，可以求得其反函数。这样可定义背景区域与待提取的乳腺区域的面积之比/(/0对应的定义域区间为第一区间，记为A，通过背景区域与待提取的乳腺区域的面
53积之比/(A)的反函数/—i(i7)计算第一区间A， D,-[Z^,肌i]，其中，￡/^ = /—、p,)，
!(/ 2)， a，/72由经验给出，a^a， 一般有0.1^a^1， 3《/ 2^5，本实施例
中根据背景区域一般不小于整幅图像的10%，乳腺区域不小于整幅图像的20%的先验知
识设定冈=*， a =4。
②-3、在乳腺钼靶X线图像成像过程中，图像的像素密度范围大部分用于表现乳腺区域的特征，以期获得好的组织对比度，背景区域的像素占用的灰度范围只是整个灰度范屈的小部分，如不超过总像素范围的一半。根据乳腺区域的密度大于背景区域的密度这一特点，可将乳腺区域与背景区域的阈值限定在定义的第二区间，定义先验的背景区
域与待提取的乳腺区域分割阀值所在的像素值范围为第二区间，记为A，由于背景区
域的像素值水平不会超过像素值水平的中间值(F^+F皿)/2，且又肯定大于最小像素
值，因此可得到A-[L,及A]，其中，及//2=(^+「_)/2， L为待分割的乳腺钼
耙X线图像中所有像素的最小像素值，Fmax为待分割的乳腺钼靶X线图像中所有像素的最大像素值。
②-4、根据上述分析可确定分割阈值r所在的区间为区间A和A的交集，计算第
一区间A和第二区间A的交集区间，记交集区间为D， D = AnZ)2=[Z//，其中，符号"n"为交运算符，ZiZ-M^Z/^F*}, i /f-M"^/^,/ /^。
②-5、计算背景区域与待提取的乳腺区域的面积之比/(/0的一阶微分/'(W和二阶
微分尸(;o,通过/(/o的一阶微分/'(/o和二阶微分尸w计算峰值函数g(w，
g(WH/'(Wl+ 1/^)1， g(W的曲线示意图如图6b所示，其中，符号"ii"为绝对值运
算符号，|/'(/0|表示一阶微分/'(&)的绝对值，1/"(wl表示二阶微分/'(w的绝对值，由
于图6b所示的g(/i)曲线存在很多的毛剌，所以在继续处理之前，采用均值滤波器对峰值函数g(/0进行连续性改善，以去除峰值函数g(W中的毛刺，改善后的g(/0曲线如图
6c所示。再将在交集区间D中峰值函数g(/0的峰值记为i^^，统计在区间[、^，及i/]中峰值函数g(Z/)的函数值分布，记g(/0的函数值分布函数为p(;/)， p(7)-尸(g(W《7)，选取峰值函数g(/0中概率为a的分位点&，分位点&满足条件 P(7 = g(^)) = P(g(W《g(^o))="，其中，7表示取值为g(&)的函数值的随机变量， 尸(g(ZO S 表示事件g(W《/;成立的概率，S g(&》表示事件g(W S g(&)成立的 概率，即在峰值i^^右侧寻找靠近谷底的较小值，在此，0.02^ ^0.4，当a值过小时，
可能由于g")曲线的波动造成选择分割阈值的不准确，而当or值过大时，Z^距离真正的
分割阈值太远，同样不能取得最佳效果，因此a需要根据经验恰当配置，实际应用中or 可在区间
中取值，在本实施例中取值为0.2。
② -6、根据峰值函数g(/0和分位点/Jo，计算待提取的乳腺区域和背景区域的分割阈 值r， r = argmin{g(A)|/^[/^，~ + /e"]}，即在[/20，^+/6"]中寻找使得§(/0最小的像素
值作为最优分割阈值r，亦即最优分割阈值r在g(/z)曲线的第一个峰值的右侧谷底，其
中，/e"为设定的区间步长，K^为待分割的乳腺钼靶X线图像中所有像素的最小像素
值，^^为待分割的乳腺钼靶x线图像中所有像素的最大像素值，在本实施例中取
/e" = 2x(rmax-rmin)/256，在图像显示时通常需要将像素值范围投影到256个灰度显示
区间，这样的选择是为了控制分割阈值的波动在显示图像中的灰度水平波动不超过一个 单位灰度水平。
上迷计算待提取的乳腺区域和背景区域的分割阈值的具体过程实际上是从g(/0峰 值处向右搜索，找到的接近谷底的一个较低值，然后在该值向右的一小段区间内寻找局 部最小值。该具体过程与直接寻找峰值右侧的最小g(/0值相比，该具体过程具有较好的
鲁棒性，避免了由于g(/0的波动造成的误差，因为在g(W曲线上的最小值可能并不是
第一个峰值后面的谷底。
③ 通过基于线段连通性的区域生长方法进行连通性分析。从待提取的乳腺区域在待 分割的乳腺钼靶X线图像中的所在位置靠近胸壁的一侧开始，对待分割的乳腺钼靶X 线图像进行列扫描，首先定义在一条扫描线上由连续的像素组成且这些像素的像素值均
大于分割阈值r的线段为连续线段，定义由一条扫描线上的所有连续线段组成的序列为
线段序列，定义当前待扫描的列为当前列，记当前列的扫描线上的线段序列为C"AS， 记当前列的前一列的扫描线上的线段序列为PwLS，定义由相互连通的线段序列组成的集合为连通区域。从待分割的乳腺钼靶X线图像中靠近胸壁的一侧开始开始扫描，通过
基于线段连通性的区域生长方法获取每一个像素值大于阈值r的连通区域，直到扫描至 图像最后一列。寻找每一个连通区域，设获得的连通区域共有iv个，记为^
(it-l,…,AO。获取W个连通区域的基于线段连通性的区域生长方法的具体过程为
③-i、从待提取的乳腺区域在待分割的乳腺钼靶x线图像中的所在位置靠近胸壁的 一侧开始，对待分割的乳腺钼靶x线图像进行列扫描，定义在一条扫描线上由连续的像 素组成且这些像素的像素值大于分割阈值T的线段为连续线段，定义由一条扫描线上的 所有连续线段组成的序列为线段序列，定义由相互连通的线段序列组成的集合为连通区 域，定义当前待扫描的列为当前列。
③-2、记当前列的前一列的扫描线上的线段序列为iV"S，其中，iVdS的初始值 为0>，记第t个连通区域为A， Z,的初始值为①，A的初始值为1，其中，①表示空集。
③-3、扫描线从上到下逐像素对当前列进行扫描，记当前列的扫描线上的线段序列 为C"rLS，初始化当前列的扫描线上的线段序列CwZS， CwLS-O。
③-4、搜索当前列的扫描线，判断当前列的扫描线上是否存在一条刚扫描结束的连
续线段，如果存在，则定义该条连续线段为当前连续线段，记为heg，并继续执行，
否则，直接执行步骤③-6。
③-5、判断当前连续线段^eg与当前列的前一列的扫描线上的线段序列iV"S中的
连续线段是否连通，如果当前列的前一列的扫描线上的线段序列PrdS中存在一条连续
线段与当前连续线段L eg连通，则O^LS'-CwLS， CwrL5 = CwLS'u{Zseg}，其中，
C"r丄S'的初始值为O，并返回执行步骤③-4继续搜索当前列的扫描线，否则，直接返回
执行步骤(D-4继续搜索当前列的扫描线。
③-6、判断当前列的扫描线上的线段序列CwLS是否为空，如果C"rLS-O,则
Zfc=Zt, Z4=ZftuO/rLS,尸mLS-CwnLS，其中，4'的初始值为0，并继续执行，
否则，it'=A:， it = A:'+l， Zt=0>， iVeLS-Cwd5"-(D， 继续执行。
③-7、将下一列作为当前列，并返回执行步骤③-3，直至待分割的乳腺钼靶X线图 像中的所有列均扫描完毕，设共获得iV个连通区域，JV个连通区域的集合表示为
g，4,…，4,…Z"，Z,表示第l个连通区域，4表示第2个连通区域，^表示第A:个连通区域，Z^表示第iV个连通区域。
上述的步骤③-5中判断当前连续线段Z犯g与当前列的前一列的扫描线上的线段序 列P"LS中的连续线段是否连通的具体过程为
a. 判断iVeLS是否为空集，如果是，则判定当前连续线段丄wg与当前列的前一列 的扫描线上的线段序列/Vei:S中的连续线段连通，否则，继续执行步骤b;
b. 记当前连续线段z^g的起始端点的像素的行坐标为A:^，记当前连续线段i:wg 的终止端点的像素的行坐标为A力，当前连续线段Z犯g的起始端点的像素的行坐标z^
和终止端点的像素的行坐标Aa满足条件{A^AhiZj^Ah}，设
iVeLS—PreZ!，Pre丄2,…，Prd,，…，Pre4^，其中，Prel!表示iVeLS中的第1条连续线 段，Prei^表示/VeLS中的第2条连续线段，Prei:,表示/VeLS中的第/条连续线段，PreZ^ 表示/V^:S中的第Af条连续线段，/e[l，M]， M为iVeZS中包含的连续线段的总条数;
c. 对于/VeLS中的第/条连续线段Pre丄,，记iVeLS中的第/条连续线段Pre丄,的起 始端点的像素的行坐标为丄2乃，记iVeLS中的第/条连续线段Pr^的终止端点的像素的 行坐标为￡2_v2, iVeL5中的第/条连续线段Pre丄,的起始端点的像素的行坐标Ax和终止 端点的像素的行坐标Ah满足条件"2A，丄2h SZ2y2};
d. 判断2丄2乂且￡2y2 2 是否成立，如果1^2 ^ A"且Ah 2 A乂 ，则确定当 前连续线段丄wg与iVei:S中的第/条连续线段PreA连通，否贝U，判断/是否等于M，如 果Z-M，则确定PwLS中不存在与当前连续线段i:wg连通的连续线段，如果/<^,
则/'=/， / = /'+1，其中，/'的初始值为0，并返回执行步骤c。
连续线段之间的连通性判别通过采用这种端点坐标比较的操作，具有较高的计算效 率，有助于提高乳腺区域提取方法的执行效率。
④待提取的乳腺区域为上述获得的W个连通区域中面积最大的一个连通区域，记待 提取的乳腺区域为Z,则有Z-argmax"Z;J》，其中，|&l表示第A个连通区域^占乳
腺钼耙X线图像的面积。图7a给出了图2a所示的图像经本发明方法处理后得到的结果
57示意图，图7b给出了图2b所示的图像经本发明方法处理后得到的结果示意图，图7a 和图7b中乳腺区域为纯白色显示部分，其余背景区域为纯黑色显示部分。
权利要求
1、一种乳腺钼靶X线图像中的乳腺区域提取方法，其特征在于包括以下步骤①定义需进行乳腺区域提取的乳腺钼靶X线图像为待处理乳腺钼靶X线图像，对待处理乳腺钼靶X线图像进行预处理，以确定待提取的乳腺区域在待处理乳腺钼靶X线图像中的所在位置及剥离与待提取的乳腺区域相连的纵向未曝光边框和横向未曝光边框，得到待分割的乳腺钼靶X线图像，待分割的乳腺钼靶X线图像包括背景区域和待提取的乳腺区域；②首先定义待分割的乳腺钼靶X线图像的背景区域中所有像素组成的集合为xh，定义待分割的乳腺钼靶X线图像的待提取的乳腺区域中所有像素组成的集合为<overscore>x</overscore>h，计算背景区域与待提取的乳腺区域的面积之比f(h)，f(h)＝|xh|/|<overscore>x</overscore>h|，其中，符号“||”为绝对值运算符号，|xh|表示背景区域在待分割的乳腺钼靶X线图像中所占的面积，|<overscore>x</overscore>h|表示待提取的乳腺区域在待分割的乳腺钼靶X线图像中所占的面积，h表示像素值水平；然后通过f(h)的反函数f-1(p)计算f(h)对应的定义域区间D1，并确定背景区域与待提取的乳腺区域的分割阈值所在的像素值范围D2，根据D1和D2计算D1和D2交集区间D，D＝D1∩D2＝[LH，RH]；再计算f(h)的一阶微分f′(h)和二阶微分f″(h)，通过f(h)的一阶微分f′(h)和二阶微分f″(h)计算峰值函数g(h)，g(h)＝|f′(h)|+|f″(h)|，采用均值滤波器对峰值函数g(h)进行连续性改善，以去除峰值函数g(h)中的毛刺，将在交集区间D中峰值函数g(h)的峰值记为Lpeak，统计在区间[Lpeak，RH]中峰值函数g(h)的函数值分布，g(h)的函数值分布函数 id="icf0001" file="A2009101526220002C1.tif" wi="34" he="4" top= "190" left = "76" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>选取峰值函数g(h)中概率为α的分位点h0，分位点h0满足条件 id="icf0002" file="A2009101526220002C2.tif" wi="61" he="4" top= "201" left = "74" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>其中，η表示取值为g(h)的函数值的随机变量，P(g(h)≤η)表示事件g(h)≤η成立的概率，P(g(h)≤g(h0))表示事件g(h)≤g(h0)成立的概率；最后根据峰值函数g(h)和分位点h0，计算待提取的乳腺区域和背景区域的分割阈值T， id="icf0003" file="A2009101526220002C3.tif" wi="62" he="6" top= "233" left = "83" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>其中，len为设定的区间步长；③从待提取的乳腺区域在待分割的乳腺钼靶X线图像中的所在位置靠近胸壁的一侧开始，对待分割的乳腺钼靶X线图像进行列扫描，首先定义在一条扫描线上由连续的像素组成且这些像素的像素值均大于分割阈值T的线段为连续线段，定义由一条扫描线上的所有连续线段组成的序列为线段序列，定义由相互连通的线段序列组成的集合为连通区域，通过基于线段连通性的区域生长方法获取每一个像素值大于分割阈值T的连通区域，直到扫描至待分割的乳腺钼靶X线图像的最后一列，共获得N个连通区域；④从获得的N个连通区域中选取面积最大的一个连通区域，确定该选取的连通区域为待提取的乳腺区域。
2、根据权利要求i所述的一种乳腺钼靶x线图像中的乳腺区域提取方法，其特征在于所述的步骤②的具体步骤为②-i、定义待分割的乳腺钼靶X线图像的大小为『x/f，定义待分割的乳腺钼靶x 线图像中所有像素的最小像素值为，定义待分割的乳腺钼靶x线图像中所有像素的最大像素值为、a，定义待分割的乳腺钼靶x线图像中所有像素组成的集合为/，定义待分割的乳腺钼靶x线图像的背景区域中所有像素组成的集合为&，a K(z'，_/)<W，定义待分割的乳腺钼靶x线图像的待提取的乳腺区域中所有像素组成的集合为么，么=/-;^=他川/(/，_/)^}，其中，『为待分割的乳腺钼靶x线图像的宽，//为待分割的乳腺钼靶X线图像的高，/e[1，『]，ye[1，//]， (/,/)表示待分割的乳腺钼靶X线图像中第f行第_/列像素的坐标，表示待分割的乳腺钼靶X 线图像中第/行第_/列像素的像素值，A表示像素值水平；②-2、定义背景区域与待提取的乳腺区域的面积之比为/(/0，通过背景区域中所有像素组成的集合^和待提取的乳腺区域中所有像素组成的集合么计算背景区域与待提取的乳腺区域的面积之比/(;o， /w=k|/fc|，其中，符号"l l"为绝对值运算符号，l;^l表示背景区域在待分割的乳腺钼靶X线图像中所占的面积，1^l表示待提取的乳腺区域在待分割的乳腺钼靶X线图像中所占的面积，/r表示像素值水平；定义背景区域与 待提取的乳腺区域的面积之比/(/0对应的定义域区间为第一区间，记为Q，通过背景区域与待提取的乳腺区域的面积之比/(/0的反函数/、/ )计算第一区间A ，②-3、定义背景区域与待提取的乳腺区域的分割阈值所在的像素值范围为第二区间，记为A， D2=『min，^^]，其中，及A—Knun+r皿)/2， F^为待分割的乳腺钼靶 X线图像中所有像素的最小像素值，Kmax为待分割的乳腺钼靶X线图像中所有像素的最 大像素值；②-4、计算第一区间^和第二区间A的交集区间，记交集区间为D， D = AnD2=[i://，^]，其中，符号"n"为交运算符，Z^二Mox(i^，^J ，②-5、计算背景区域与待提取的乳腺区域的面积之比/(;o的一阶微分/'(;o和二阶 微分尸(W ，通过/(/o的一阶微分/'(w和二阶微分尸(w计算峰值函数g(W ， g(/0 = |/'(/0|+|/'(W|，其中，符号"l l"为绝对值运算符号，|/'(/0|表示一阶微分/'(/0 的绝对值，表示二阶微分/"(w的绝对值，然后采用均值滤波器对峰值函数g(;o进行连续性改善，以去除峰值函数g(/0中的毛刺，再将在交集区间D中峰值函数g(/0的 峰值记为丄—，统计在区间[z—，及7/]中峰值函数g(;o的函数值分布，记g(/o的函数值分布函数为p(7)，伊07)=尸(^(/0^7)，选取峰值函数g(/0中概率为a的分位点/2b，分位 点/%满足条件p(;7-g(/0) = P(g(W《g(A)》="，其中，7表示取值为g(W的函数值 的随机变量，尸(g(/0^;/)表示事件g(W《7成立的概率，尸(g(/0^g(&))表示事件 g(W《g(;0成立的概率，0.02So^0.4;②-6、根据峰值函数g(/0和分位点&，计算待提取的乳腺区域和背景区域的分割阈 值r， 7 = argmin{g(/0|/ e /e"]}，其中，/e"为设定的区间步长，/ew-2x(r,-F^)/256， F^为待分割的乳腺钼靶X线图像中所有像素的最小像素值， F_为待分割的乳腺钼靶X线图像中所有像素的最大像素值。
3、 根据权利要求1或2所述的一种乳腺钼靶X线图像中的乳腺区域提取方法，其 特征在于所述的步骤③中基于线段连通性的区域生长方法的具体过程为③-l、从待提取的乳腺区域在待分割的乳腺钼靶X线图像中的所在位置靠近胸壁的 一侧开始，对待分割的乳腺钼靶X线图像进行列扫描，定义在一条扫描线上由连续的像素组成且这些像素的像素值大于分割阈值r的线段为连续线段，定义由一条扫描线上的所有连续线段组成的序列为线段序列，定义由相互连通的线段序列组成的集合为连通区域，定义当前待扫描的列为当前列；③-2、记当前列的前一列的扫描线上的线段序列为iVe丄S，其中，Pw丄S的初始值为0>，记第)fc个连通区域为4， Zt的初始值为O， A的初始值为1，其中，O表示空 集；③-3、扫描线从上到下逐像素对当前列进行扫描，记当前列的扫描线上的线段序列 为C"rLS，初始化当前列的扫描线上的线段序列CwLS， C"rZS = 0;③-4、搜索当前列的扫描线，判断当前列的扫描线上是否存在一条刚扫描结束的连续线段，如果存在，则定义该条连续线段为当前连续线段，记为^"，并继续执行，否则，直接执行步骤③-6;③-5、判断当前连续线段丄wg与当前列的前一列的扫描线上的线段序列iVeZS中的连续线段是否连通，如果当前列的前一列的扫描线上的线段序列户^LS中存在一条连续线段与当前连续线段"eg连通，则CWLS、CwrLS， CwrLS = C"rLS'u{Zjeg}，其中，C"rLS'的初始值为(D，并返回执行步骤③-4继续搜索当前列的扫描线，否则，直接返回执行步骤③-4继续搜索当前列的扫描线；◎-6、判断当前列的扫描线上的线段序列CwrLS是否为空，如果0//^5#0，则Zt=Zt， Z4=Z,uO^LS， 7VeLS-C"rLS，其中，Z,的初始值为0，并继续执行，否则，A:'=A:, 6 = Jt'+l， Z4=<D， = CwrLS = O ，并继续执行；③-7、将下一列作为当前列，并返回执行步骤(D-3，直至待分割的乳腺钼靶X线图 像中的所有列均扫描完毕，获得W个连通区域，7V个连通区域的集合表示为(^,Z2,…，4，…ZJ，4表示第1个连通区域，22表示第2个连通区域，^表示第A:个连通区域，Z^表示第W个连通区域。
4、 根据权利要求3所述的一种乳腺钼靶X线图像中的乳腺区域提取方法，其特征在于所述的步骤③-5中判断当前连续线段heg与当前列的前一列的扫描线上的线段序 列/VeLS中的连续线段是否连通的具体过程为a. 判断iVe丄S是否为空集，如果是，则判定当前连续线段heg与当前列的前一列 的扫描线上的线段序列/VeLS中的连续线段连通，否则，继续执行步骤b;b. 记当前连续线段Lyeg的起始端点的像素的行坐标为A乂，记当前连续线段"eg的终止端点的像素的行坐标为1^2,当前连续线段Z^g的起始端点的像素的行坐标Z^, 和终止端点的像素的行坐标A力满足条件仏力，A;;2 l丄^ SAh}，设 尸reL5—PreZpPrei:2,…,Pre丄,，…,Pre4^，其中，Pre^表示/VeL5中的第1条连续线 段，Prd^表示/V"S中的第2条连续线段，Pr",表示iVeLS中的第/条连续线段，PreIM 表示P"LS中的第M条连续线段，/e[l,M]， M为iVeLS中包含的连续线段的总条数；c. 对于/VeZS中的第/条连续线段Pre丄,，记iVeZS中的第/条连续线段PreZ,的起 始端点的像素的行坐标为丄2力，记/Ve丄S中的第/条连续线段PreZ,的终止端点的像素的 行坐标为丄^2 ， iVeLS中的第/条连续线段Pr的起始端点的像素的行坐标Aa和终止 端点的像素的行坐标丄2力满足条件"2乂，丄2^ |丄2力《Z2y2};d. 判断I^2I^且A:^2I^是否成立，如果4y2^丄^且A力2Z^，则确定当 前连续线段Lseg与/VeLS中的第/条连续线段Pr",连通，否则，判断/是否等于M，如 果/^M，则确定iVeLS中不存在与当前连续线段Z^eg连通的连续线段，如果/〈M，则/'=/, / = /'+1，其中，/'的初始值为0，并返回执行步骤c。
5、根据权利要求3所述的一种乳腺钼靶X线图像中的乳腺区域提取方法，其特征 在于所述的步骤①的具体过程为①-l、定义需进行乳腺区域提取的乳腺钼靶X线图像为待处理乳腺钼靶X线图像， 定义待处理乳腺钼靶X线图像的大小为『x/f ，记待处理乳腺钼靶X线图像中所有像素的像素值域为F， F-[F^，、J，定义位于待处理乳腺钼靶X线图像左侧的纵向未曝 光边框为左侧纵向未曝光边框，定义位于待处理乳腺钼靶X线图像右侧的纵向未曝光边框为右侧纵向未曝光边框，定义位于待处理乳腺钼靶X线图像顶部的横向未曝光边框为顶部横向未曝光边框，定义位于待处理乳腺钼靶x线图像底部的横向未曝光边框为底部横向未曝光边框，其中，『表示待处理乳腺钼靶X线图像的总列数，7/表示待处理乳 腺钼耙X线图像的总行数，F^表示待处理乳腺钼靶X线图像中像素的最小像素值，表示待处理乳腺钼靶X线图像中像素的最大像素值;采用现有的中值滤波方法对待处理 乳腺钼耙X线图像进行滤波处理，以消除待处理乳腺钼靶X线图像中的脉冲噪声；①-2、首先从待处理乳腺钼靶X线图像中等间距选取iV行像素，将由所选取的JV 行像素组成的图像作为当前处理图像，计算当前处理图像中每列像素的平均像素值，然 后将当前处理图像中各列像素的平均像素值分别与设定的第一阈值进行比较，将当前处 理图像的左侧第一个小于第一阈值的列的位置记为Z，将当前处理图像的右侧第一个小 于第一阈值的列的位置记为及，再从当前处理图像中选取从第丄列开始至第及列为止的(i -z+i)列像素，将由所选取的从第i:列开始至第i 列为止的(i -丄+i)列像素组成的图像平均分成左子图像和右子图像，分别计算左子图像和右子图像的抽样均值，根据左 子图像的抽样均值和右子图像的抽样均值，确定待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的左侧或右侧；①-3、定义待处理乳腺钼靶X线图像的第|_0.27/」行为上起始行，定义待处理乳腺钼耙X线图像的第「0.8//"l行为下起始行，当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的左侧时，采用最大类间均差法遍历上起始行到下起始行的各行中列坐标位于 [1，2丄]范围内的每个像素，得到上起始行到下起始行的各行中列坐标位于[1,2丄]范围内的分界点，然后根据上起始行中列坐标位于[1,2丄]范围内的分界点的坐标向上逐行计算各行中列坐标位于[1，2丄]范围内的分界点的列坐标，直至计算得到待处理乳腺钼靶X线图像的第1行中列坐标位于[1，2丄]范围内的分界点的列坐标，根据下起始行中列坐标位于[1,2丄]范围内的分界点的坐标向下逐行计算各行中列坐标位于[1，2丄]范围内的分界点的列坐标，直至计算得到待处理乳腺钼靶X线图像的最后一行中列坐标位于[1，2丄]范围内的分界点的列坐标，再对待处理乳腺钼靶X线图像的各行中列坐标位于[1，2丄]范围内的分界点进行均值滤波平滑处理，将均值滤波平滑处理后的各个分界点连接，构成待处理 乳腺钼耙X线图像的左侧纵向未曝光边框的分界线，确定左侧纵向未曝光边框的分界线的左侧部分为待处理乳腺钼靶x线图像的左侧纵向未曝光边框，其中，//表示待处理乳腺钼靶X线图像的总行数，1为当前处理图像的左侧第一个小于第一阈值的列的位置; 当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的右侧时，采用与当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶x线图像的左侧时相同的处理方法获取待处理乳腺钼靶X线图像的右侧纵向未曝光边框的分界线，确定右侧纵向未曝光边框的分界线的右侧部分为待处理乳腺钼靶X线图像的右侧纵向未曝光边框；①-4、定义待处理乳腺钼靶X线图像的第|_0.2『」列为左起始列，定义待处理乳腺钼耙X线图像的第「0.8『1列为右起始列，然后采用最大类间均差法遍历左起始列到右起始列的各列中行坐标位于[l，2g]范围内的每个像素，得到左起始列到右起始列的各列中行坐标位于[1,22]范围内的分界点，同样采用最大类间均差法遍历左起始列到右起始列的各列中行坐标位于[H，/f -20]范围内的每个像素，得到左起始列到右起始列的各列中行坐标位于[/f，// -2Q]范围内的分界点，当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的左侧时，根据左起始列中行坐标位于[1,20]范围内的分界点的坐标向左逐列计算各列中行坐标位于[l,2g]范围内的分界点的行坐标，直至计算得到待处理乳腺钼靶X线图像的第1列中行坐标位于[1,22]范围内的分界点的行坐标，同样根据左起始列中行坐标位于[i/，F-2g]范围内的分界点的坐标向左逐列计算各列中行坐标位于[//,//-2^范围内的分界点的行坐标，直至计算得到待处理乳腺钼靶X线图像的第1列中行坐标位于[//,//-20范围内的分界点的行坐标，再对待处理乳腺钼靶X线图像的各列中行坐标位于[l，2g]范围内的分界点进行均值滤波平滑处理，将均值滤波平滑处理后的各个分界点连接，构成待处理乳腺钼靶X线图像的顶部横向未曝光边框的分界 线，确定顶部横向未曝光边框的分界线的上侧部分为待处理乳腺钼靶X线图像的顶部横向未曝光边框，对待处理乳腺钼靶X线图像的各列中行坐标位于[/f,/f-2Q]范围内的分界点进行均值滤波平滑处理，然后将均值滤波平滑处理后的各个分界点连接，构成待 处理乳腺钼靶X线图像的底部横向未曝光边框的分界线，确定底部横向未曝光边框的分 界线的下侧部分为待处理乳腺钼靶X线图像的底部横向未曝光边框，其中，『表示待处理乳腺钼耙X线图像的总列数，//表示待处理乳腺钼靶X线图像的总行数，0为待处理乳腺钼靶X线图像的横向未曝光边框的宽度估计值；当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼耙X线图像的右侧时，采用与当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼耙X线图像的左侧时相同的处理方法获取待处理乳腺钼靶X线图像的顶部横向未曝光边框的分界线和底部横向未曝光边框的分界线；①-5、当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的左侧时，将待处理乳腺钼靶X线图像的左侧纵向未曝光边框中的所有像素的像素值置为，以剥离与待提取的乳腺区域相连的左侧纵向未曝光边框，将待处理乳腺钼靶X线图像的顶部横向未曝光边框中列坐标在[1,「0.8『"范围内的所有像素的像素值置为，以剥离与待提取的乳腺区域相连的顶部横向未曝光边框，将待处理乳腺钼靶X线图像的底部横向未曝光边框中列坐标在[1,「0.8『"I]范围内的所有像素的像素值置为K^ ，以剥离与待提取的乳腺区域相连的底部横向未曝光边框；当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的右侧时，将待处理乳腺钼靶X线图像的右侧纵向未曝光边框中的所有像素的像素值置为F^，以剥离与待提取的乳腺区域相连的右侧纵向未曝光边框，将待处理乳腺钼靶X线图像的顶部横向未曝光边框中列坐标在|10.2『」,『]范围内的所有像素的像素值置为J^n，以剥离与待提取的乳腺区域相连的顶部横向未曝光边框，将待处理乳腺钼靶X线图像的底部横向未曝光边框中列坐标在[L0.2W」，『]范围内的所有像素的像素值置为F^，以剥离与待提取的乳腺区域相连的底部横向未曝光边框。
6、根据权利要求5所述的一种乳腺钼靶X线图像中的乳腺区域提取方法，其特征在于所述的步骤①-2的具体步骤为al、从待处理乳腺钼靶X线图像中等间距选取7V行像素，间距为0.8x/f/iV，所选取的iV行像素在待处理乳腺钼靶X线图像中的行坐标的集合为^,^，…,",.， ， }，其中，巧20.1i/， 《0.9//，",表示选取的第/行像素在待处理乳腺钼靶X线图像中的行坐标，//为待处理乳腺钼耙X线图像的总行数，并定义由所选取的iV行像素组成的图像为当前处理图像；a2、计算当前处理图像中每列像素的平均像素值，记当前处理图像中各列像素的平均像素值的集合为{7(1),7(2)，...,]"(力,"，7("}，其中，7co表示当前处理图像中第/列像素的平均像素值，7c/) = |]/(",,7〕/iV， y' = i,2，...,『，表示当前处理图像,=1中第",.行第7列像素的像素值，『为待处理乳腺钼靶X线图像的总列数；a3、将当前处理图像中各列像素的平均像素值分别与设定的第一阈值7;进行比较，将当前处理图像的左侧第一个小于第一阈值《的列的位置记为丄，将当前处理图像的右侧第一个小于第一阈值^的列的位置记为及，设定的第一阈值7; = +0.95(rmax -r曲)，其中，F^为待处理乳腺钼靶X线图像中像素的最小像素值，F皿为待处理乳腺钼靶X线图像中像素的最大像素值；a4、从当前处理图像中选取从第￡列开始至第及列为止的(及-￡ + 1)列像素，将由所选取的从第Z列开始至第及列为止的(及-Z + l)列像素组成的图像平均分成左子图像和右子图像，分别计算左子图像的抽样均值A和右子图像的抽样均值7a ,<formula>formula see original document page 10</formula>理图像中第7列像素的平均像素值；a5、比较左子图像的抽样均值71和右子图像的抽样均值7^，当^>7^时，确定待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的左侧，当7i〈7^时，确定待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的右侧。
7、根据权利要求5所述的一种乳腺钼靶X线图像中的乳腺区域提取方法，其特征在于所述的步骤①-3的具体步骤为bl、定义待处理乳腺钼靶X线图像的第L0,2/f」行为上起始行，定义待处理乳腺钼耙X线图像的第「0.8/^行为下起始行，其中，H表示待处理乳腺钼靶X线图像的总行似r数；b2、当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的左侧时，采用最大类间均差法遍历上起始行到下起始行的各行中列坐标位于[1，2丄]范围内的每个像素，得到上起始行到下起始行的各行中列坐标位于[1，2￡]范围内的分界点，对于待处理乳腺钼靶X线图像的第/n行，|_0.2//」^附《「0.8//]，计算第w行中的分界点尸 ，尸m-argMoxm堂/(w，")/)H)-(￡ /(加，")/(2丄-柳|}，其中，丄为当前处理图像的左侧第一个小于第一阈值的列的位置，/(附，w)表示待处理乳腺钼靶X线图像的第/ 行第"列像素的像素值，符号"L」"为向上取整符号，符号"「，"为向下取整符号；b3、记上起始行的行坐标为"记上起始行中列坐标位于[1，2"范围内的分界点的坐标为"fl),计算行坐标为"1的第"1行中列坐标位于[1,2￡]范围内的分界点的列坐标/1， /l = argmax{/wagV/0-l,/l) — A:.|/l"l|,/le{rt —U1，Z1 + 1}}，其中，d为上起始行中列坐标位于[1,2丄]范围内的分界点的列坐标，符号"▽"为sobel梯度算子符号，m堪W"-l,/l)表示待处理乳腺钼靶X线图像在第s-l行中列坐标位于[l,2丄]范围内的分界点的坐标(卜U1)处的梯度幅值，/(s-l，/l)为待处理乳腺钼靶X线图像的第s-l行第/1列像素的像素值，/1 -flI表示待处理乳腺钼靶X线图像的第s-1行中列坐标位于[1,2丄]范围内的分界点与上起始行中列坐标位于[1，2丄]范围内的分界点保持连续的弹性力，先表示弹性力的大小，"[4,20];b4、重复执行步骤b3，向上逐行计算各行中列坐标位于[1,2Z]范围内的分界点的列坐标，直至计算得到待处理乳腺钼靶X线图像的第1行中列坐标位于[1,2丄]范围内的分界点的列坐标；b5、记下起始行的行坐标为s'，记下起始行中列坐标位于[1,2丄]范围内的分界点的坐标为(s'，f 1)，计算行坐标为s' +1的第s' +1行中列坐标位于[1，2￡]范围内的分界点的列坐标/1', /1' = arg max{wagV/0' -1, /1') - A. | /1' - |， /1' e (rt' — 1， +1}}，其中，d'为下起始行中列坐标位于[1,2丄]范围内的分界点的列坐标，符号"V"为sobel梯度算子符号，wflgV/(; + Ul')表示待处理乳腺钼靶X线图像在第s' +1行中列坐标位于[1，2Z]范围内的分界点的坐标(^+Ul')处的梯度幅值，/CJ'+1，/1')为待处理乳腺钼靶X线图像的第s' +1行第/1'列像素的像素值，A:. I /1' -I表示待处理乳腺钼靶X线图像的第s +1行中列坐标位于[1,2丄]范围内的分界点与下起始行中列坐标位于[1，2Z]范围内的分界点保持连续的弹性力，A表示弹性力的大小，Ae[4,20];b6、重复执行步骤b5，向下逐行计算各行中列坐标位于[1,2Z]范围内的分界点的列坐标，直至计算得到待处理乳腺钼靶X线图像的最后一行中列坐标位于[1，2丄]范围内的分界点的列坐标；b7、对待处理乳腺钼靶X线图像的各行中列坐标位于[1,2丄]范围内的分界点进行均值滤波平滑处理，然后将均值滤波平滑处理后的各个分界点连接，构成待处理乳腺钼靶X线图像的左侧纵向未曝光边框的分界线，确定左侧纵向未曝光边框的分界线的左侧部分为待处理乳腺钼耙X线图像的左侧纵向未曝光边框；b8、当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼耙X线图像的右侧时，采用最大类间均差法遍历上起始行到下起始行的各行中列坐标位于[『，W-2/ ]范围内的每个像素，得到上起始行到下起始行的各行中列坐标位于[『,『-2及]范围内的分界点，对于待处理乳腺钼靶X线图像的第m行，|_0.2//」《附^「0.8//]，计算第/ 行中的分界点A，<formula>formula see original document page 12</formula>其中，及为当前处理图 <formula>formula see original document page 12</formula>像的右侧第一个小于第一阈值的列的位置，/(附,")表示待处理乳腺钼靶X线图像的第w行第"列像素的像素值，符号"L」"为向上取整符号，符号"「 1"为向下取整符号；b9、记上起始行的行坐标为"记上起始行中列坐标位于[『,W-2及]范围内的分界点的坐标为Cs,f2)，计算行坐标为s-l的第卜l行中列坐标位于[『,『-2及]范围内的分界点的列坐标/2 ， /2 = arg max{呵W(> -1, /2) - A:. | /2 - f 21, /2 e { 2 -1， f 2， f 2 +1}}，其中，G为上起始行中列坐标位于[『，『-2i ]范围内的分界点的列坐标，符号"V"为sobel梯度算子符号，//mgV/(s-l,/1)表示待处理乳腺钼靶X线图像在第s-l行中列坐标位于[『，『-2及]范围内的分界点的坐标0y-l，/2)处的梯度幅值，/(s-l,/2)为待处理乳腺钼靶X线图像的第s-l行第/2列像素的像素值，AH/2- 2l表示待处理乳腺钼靶X线图 像的第^-l行中列坐标位于[『,『-2i ]范围内的分界点与上起始行中列坐标位于 -2及]范围内的分界点保持连续的弹性力，t表示弹性力的大小，"[4，20];b10、重复执行步骤b9，向上逐行计算各行中列坐标位于[『,『-2及]范围内的分界点的列坐标，直至计算得到待处理乳腺钼靶X线图像的第1行中列坐标位于[『，『-2及]范围内的分界点的列坐标；bll、记下起始行的行坐标为s'，记下起始行中列坐标位于[『,『-2及]范围内的分界点的坐标为O'，C),计算行坐标为s' +1的第+1行中列坐标位于[『，『-2及]范围内的 分 界 点 的 列 坐 标 /2' ，/2' = argmax{magV/(s' -1，/2') — h|_《2' |，/2' e2' -1,f2',f2' +1}}，其中，f2'为下起始行中列坐标位于[『，『-2及]范围内的分界点的列坐标，符号"V"为sobel梯度算子符号，m"gV/(y+l,/2')表示待处理乳腺钼靶X线图像在第y+l行中列坐标位于[『，PT-2及]范围内的分界点的坐标(i+l,/2')处的梯度幅值，+1,/2')为待处理乳腺钼靶X线图像的第s+1行第/2'列像素的像素值，A>|/2'-/2' l表示待处理乳腺钼靶X线图像的第s'+l行中列坐标位于[『，W-2及]范围内的分界点与下起始行中列坐标位于[『，『-2及]范围内的分界点保持连续的弹性力，yt表示弹性力的大小，)te[4，20];b12、重复执行步骤bll，向下逐行计算各行中列坐标位于[『，『-2及]范围内的分界点的列坐标，直至计算得到待处理乳腺钼靶X线图像的最后一行中列坐标位于 [『，PT-2及]范围内的分界点的列坐标；b13、对待处理乳腺钼靶X线图像的各行中列坐标位于[『，『-2及]范围内的分界点进行均值滤波平滑处理，然后将均值滤波平滑处理后的各个分界点连接，构成待处理乳 腺钼靶X线图像的右侧纵向未曝光边框的分界线，确定右侧纵向未曝光边框的分界线的 右侧部分为待处理乳腺钼靶X线图像的右侧纵向未曝光边框。
8、根据权利要求5所述的一种乳腺钼靶X线图像中的乳腺区域提取方法，其特征在于所述的步骤①-4的具体步骤为cl、定义待处理乳腺钼靶乂线图像的第|_0.2『」列为左起始列，定义待处理乳腺钼靶X线图像的第「0.8『，列为右起始列，其中，『表示待处理乳腺钼靶X线图像的总列似一数；c2、采用最大类间均差法遍历左起始列到右起始列的各列中行坐标位于[l,2g]范围 内的每个像素，得到左起始列到右起始列的各列中行坐标位于[1,22]范围内的分界点， 对于待处理乳腺钼靶X线图像的第"列，|_0.2『」^"^「0.8,]，计算第"列中的分界点 尸 ，户 =arg Max{|(堂/(/ ,")/")-(堂/(附，")/(20-,}，其中，g为待处理乳腺钼靶X线图像的横向未曝光边框的宽度估计值，/(m,")表示待处理乳腺钼靶X线图像的第附行 第"列像素的像素值，符号"l」"为向上取整符号，符号"「 1"为向下取整符号；c3、采用最大类间均差法遍历左起始列到右起始列的各列中行坐标位于[i/，/Z-2g] 范围内的每个像素，得到左起始列到右起始列的各列中行坐标位于-2g]范围内的 分界点，对于待处理乳腺钼靶X线图像的第"列，|_0.2『」《"《「0.8『"|，计算第"列中 的 分 界 点 P ，P =arg Mw: {|(堂/(m，")/(W-// + 20 + l))-(堂/(附,")/(77-柳|}，其中，Q为待处理乳腺钼靶X线图像的横向未曝光边框的宽度估计值，/(/n，")表示待处理乳腺钼靶X线图像的第/n行第"列像素的像素值，符号"l」"为向上取整符号，符号"「]"为向下取整符号，『表示待处理乳腺钼靶X线图像的总列数，//表示待处理乳腺钼靶 X线图像的总行数；c4、当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的左侧时，记左起始列的列 坐标为《，记左起始列中行坐标位于[l,20]范围内的分界点的坐标为Cp1，《)，计算列坐标为《-l的第《-l列中行坐标位于[1,2g]范围内的分界点的行坐标H，H = argmax{magV/(H，《-l)-A:.|H-; l|,He{/7l-l,;7l，/ l + l}}，其中，pl为左起始列中行坐标位于[1，20]范围内的分界点的行坐标，符号"▽"为sobel梯度算子符号，mflgV/(rl，《-1)表示待处理乳腺钼靶X线图像在第《-l列中行坐标位于[1， 2g]范围内的分界点的坐标(H,《-1)处的梯度幅值，l)为待处理乳腺钼靶X线图像的第rl行第《-1列像素的像素值，^kl-pll表示待处理乳腺钼靶X线图像的第《-l列中行坐标位于[l，2g]范围内的分界点与左起始列中行坐标位于[l，2g]范围内的分界点保持连续的弹性力，fc表示弹性力的大小，Jte[4,20];c5、重复执行步骤c4，向左逐列计算各列中行坐标位于[l，2g]范围内的分界点的行坐标，直至计算得到待处理乳腺钼靶X线图像的第1列中行坐标位于[1,20]范围内的分 界点的行坐标；c6、记左起始列中行坐标位于[//,//-2^范围内的分界点的坐标为(/72,《)，计算列 坐标为《-l的第《-l列中行坐标位于[仏W-2j2]范围内的分界点的行坐标r2， f2 = argmax{magV/(r2,g-l)-A;'|r2 —p2|,r2e{; 2-l,; 2，/ 2 + l}}，其中，； 2为 左起始列中行坐标位于[//，//-20]范围内的分界点的行坐标，符号"V"为sobel梯度 算子符号，/m/gV/(r2，《-l)表示待处理乳腺钼靶X线图像在第《-l列中行坐标位于 [i/，// -2g]范围内的分界点的坐标(r2,《-1)处的梯度幅值，/(/"2,"1)为待处理乳腺钼 靶X线图像的第/"2行第《-l列像素的像素值，A:.lr2-p2l表示待处理乳腺钼靶X线图 像的第《-l列中行坐标位于[//，//-20]范围内的分界点与左起始列中行坐标位于 [//,//-20]范围内的分界点保持连续的弹性力，A表示弹性力的大小，ite[4，20];c7、重复执行步骤c6，向左逐列计算各列中行坐标位于[7/，i/-2Q]范围内的分界点的行坐标，直至计算得到待处理乳腺钼靶X线图像的第1列中行坐标位于[/Z,H-2g] 范围内的分界点的行坐标；c8、当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的右侧时，记右起始列的列坐标为《'，记右起始列中行坐标位于[l,20]范围内的分界点的坐标为Qi7l'，《')，计算列坐标为《'-1的第《-1列中行坐标位于[1,2g]范围内的分界点的行坐标H'，rl' = argmax(/wagV/(H',《'rl' -/ l' e —1,/ 1',/ 1' +1}}，其中，pl'为左起始列中行坐标位于[1,20]范围内的分界点的行坐标，符号"V"为sobel梯度算子符号，廳gV/(H'，《'-l)表示待处理乳腺钼靶X线图像在第《'-1列中行坐标位于[1，22]范围内的分界点的坐标(H'，《'-l)处的梯度幅值，/(H'，《'-l)为待处理乳腺钼靶X线图像的第rl'行第^-l列像素的像素值，H"'-pl'l表示待处理乳腺钼靶X线图像的第《'-1列中行坐标位于[1，20]范围内的分界点与左起始列中行坐标位于[1，22]范围内的分界点保持连续的弹性力，A:表示弹性力的大小，A:e[4，20〗；c9、重复执行步骤c8，向右逐列计算各列中行坐标位于[1,20]范围内的分界点的行坐标，直至计算得到待处理乳腺钼靶X线图像的最后一列中行坐标位于[l，2g]范围内的分界点的行坐标；c10、记右起始列中行坐标位于[仏/f-2g]范围内的分界点的坐标为(;j2'，g')，计算列坐标为《'-l的第《'-l列中行坐标位于[/f,/f-20]范围内的分界点的行坐标r2'，r2' =argmax{wagV/(>2',《'-l) — A:.|r2'-p2' |,r2' e{/ 2'—1,/ 2',/ 2'+1}},其中，;72'为左起始列中行坐标位于[//,//-20范围内的分界点的行坐标，符号"V"为sobel梯度算子符号，/m^V/(r2W -1)表示待处理乳腺钼靶X线图像在第《'-1列中行坐标位于[//,//-20]范围内的分界点的坐标("'，《'-l)处的梯度幅值，/(r2'，《'-l)为待处理乳腺钼靶X线图像的第r2'行第《'-1列像素的像素值，it. I r2' -p2' I表示待处理乳腺钼靶X线图像的第0'-1列中行坐标位于[//，//-2。]范围内的分界点与左起始列中行坐标位于[//，//-20]范围内的分界点保持连续的弹性力，A表示弹性力的大小，Ae[4，20];cll、重复执行步骤c10，向右逐列计算各列中行坐标位于[//，//-22]范围内的分界 点的行坐标，直至计算得到待处理乳腺钼靶X线图像的最后一列中行坐标位于 20]范围内的分界点的行坐标；c12、对待处理乳腺钼耙X线图像的各列中行坐标位于[l,2g]范围内的分界点进行均值滤波平滑处理，然后将均值滤波平滑处理后的各个分界点连接，构成待处理乳腺钼 耙X线图像的顶部横向未曝光边框的分界线，确定顶部横向未曝光边框的分界线的上侧 部分为待处理乳腺钼靶X线图像的顶部横向未曝光边框；对待处理乳腺钼靶X线图像的各列中行坐标位于[i/，// -20]范围内的分界点进行均值滤波平滑处理，然后将均值滤波平滑处理后的各个分界点连接，构成待处理乳腺钼靶X线图像的底部横向未曝光边框 的分界线，确定底部横向未曝光边框的分界线的下侧部分为待处理乳腺钼靶X线图像的 底部横向未曝光边框。
9、根据权利要求5所述的一种乳腺钼靶X线图像中的乳腺区域提取方法，其特征 在于所述的步骤①-5的具体步骤为dl、当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的左侧时，记待处理乳腺钼耙X线图像的左侧纵向未曝光边框的分界线中的分界点的列坐标为v/(m)，其中，/ 表 示待处理乳腺钼靶X线图像的行坐标，1S m S // ，判断待处理乳腺钼靶X线图像的第/n 行第/7列像素的列坐标"是否小于等于v/(m)，其中，1S"S『，如果是，则将待处理乳腺钼耙X线图像的第w行第"列像素的像素值/(附，")置为;当待提取的乳腺区域位 于待处理乳腺钼靶X线图像的右侧时，记待处理乳腺钼靶X线图像的右侧纵向未曝光 边框的分界线中的分界点的列坐标为v/'(w)，其中，m表示待处理乳腺钼靶X线图像的 行坐标，12mS//，判断待处理乳腺钼靶X线图像的第/w行第w列像素的列坐标w是否 大于等于v/'(附)，其中，1《wS『，如果是，则将待处理乳腺钼耙X线图像的第w行第w列像素的像素值/(附,w)置为r^ ;d2、当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的左侧时，记待处理乳腺钼 耙X线图像的顶部横向未曝光边框的分界线中的分界点的行坐标为/^(")，记待处理乳腺钼靶X线图像的底部横向未曝光边框的分界线中的分界点的行坐标为，其中，w表示待处理乳腺钼靶X线图像的列坐标，1S"2「0.8『"I，判断待处理乳腺钼靶X线图像的第w行第"列像素的行坐标m是否小于等于&(")，其中，1《/n^H，如果是，则将待处理乳腺钼靶x线图像的第附行第"列像素的像素值/(附,")置为，判断待处理乳腺钼靶X线图像的第m行第"列像素的行坐标w是否大于等于/^(")，其中，`12 w S // ，如果是，则将待处理乳腺钼靶X线图像的第附行第w列像素的像素值/(w，w)置为K^;当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的右侧时，记待处理乳腺钼耙X线图像的顶部横向未曝光边框的分界线中的分界点的行坐标为似'(")，记待处理乳腺钼靶X线图像的底部横向未曝光边框的分界线中的分界点的行坐标为/^'(")，其中，w表示待处理乳腺钼靶X线图像的列坐标，|_0.2『」《"《『，判断待处理乳腺钼靶X线图像的第w行第"列像素的行坐标/w是否小于等于fe'(")，其中，l《w^7/，如果是，则将待处理乳腺钼靶X线图像的第/ 行第"列像素的像素值/(w,")置为Fmin ，判断待处理乳腺钼靶X线图像的第w行第w列像素的行坐标m是否大于等于W(")，其中，`lSm《7/，如果是，则将待处理乳腺钼靶X线图像的第/w行第w列像素的像素值/(w,")
全文摘要
本发明公开了一种乳腺钼靶X线图像中的乳腺区域提取方法，在计算待提取的乳腺区域和背景区域的分割阈值时，利用了乳腺钼靶X线图像的乳腺区域和背景区域在乳腺钼靶X线图像中占据的比例在一个合理的范围内，及乳腺区域的密度大于背景区域的密度的特点，这样使得计算得到的分割阈值比较准确，有助于提高最终的乳腺区域的提取精度；通过基于线段连通性的区域生长方法进行连通性分析，在连通性分析过程中采用了连续线段的端点比较判定，提取出所有连通区域，其中面积最大的连通区域为待提取的乳腺区域，该提取出的乳腺区域具有较高精度；此外分割阈值的计算和基于线段连通性的区域生长方法的计算复杂度较低，使得本方法能够较好地满足实时应用需求。
文档编号G06T7/60GK101667297SQ20091015262
公开日2010年3月10日 申请日期2009年9月7日 优先权日2009年9月7日
发明者李均利, 汪永生, 祝卫峰, 裘意娜, 金林鹏, 刚 陈, 平 魏 申请人:宁波大学