专利名称：基于小波变换的胶囊内窥镜图像检索方法
技术领域：
本发明涉及一种医学图像处理方法，具体来说涉及一种基于小波变换的胶囊内窥 镜图像检索方法。
背景技术：
2001年世界首套胶囊内镜系统获美国FDA批准应用于临床，至2010年底世界已有 超过100万人接受了胶囊内镜检查，由于胶囊内镜检查无痛苦，且可观察到自口至肛门的 消化道全程，因此，目前已成为消化道疾病诊断的一个重要检查手段，但胶囊内镜的图像量 巨大，按每秒拍摄两张照片计，6-8小时的检查过程产生的图片量达43200-57600张，所有 这些图片全凭医生逐张仔细判读以作出正确的诊断，其阅片工作量巨大，需花费大量时间， 极易疲劳而漏掉有价值的诊断信息，诊断效率极其低下，难于应付较大的检查量，因此，胶 囊内镜图像的人工判读已成为制约其发展的瓶颈，为提高阅片速度，减轻阅片医生的劳动 强度和提高诊断效率，研制胶囊内镜图像的识别与自动分析系统有重要的实用价值。由于胶囊内镜面世时间仅短短9年，有关胶囊内镜的研究目前主要着重于临床应 用及仪器性能等方面，对图像的自动分析和特征识别等方面国内外尚未见研究报导。胶囊 内镜的图像数量每例患者均达数万张，但其中只有极少数照片能反映病变具有诊断价值。 按我院118例胶囊内镜检查的初步分析，平均只有约0. 的图片有诊断价值。根据我们的 初步研究，消化道的病变尽管千变万化，但反映在内镜图片上的特征是有限的，如隆起、凹 陷、膨大、缩小，颜色异常等。图像一般都具有丰富、稳定的纹理特征，纹理表达的内容可以看成是一种颜色的 空间分布信息，将纹理信息和颜色信息相结合得到的结果更加符合人类的视觉，常用的纹 理表达方法有灰度共生矩阵法。近年来小波变换在图像处理领域应用范围越来越广泛，有 相关研究将小波变换应用于基于内容的图像检索(CBIR)。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于小波变换的胶囊内窥镜图像检索方法，该方法用 于胶囊内镜图像的处理过程中，采用胶囊内镜图像与病变图片比较筛选的方法，从待检测 病例中检索出异常图片，从而减轻阅片医生的劳动强度、提高诊断效率。本发明的目的可通过以下的技术措施来实现一种基于小波变换的胶囊内窥镜图 像检索方法，包括以下步骤(1)建立胶囊内窥镜彩色图像库所述图像库中包括标准病例图像和待检图像；(2)将图像库中的标准病例图像和待检图像库图像的颜色空间转换成HSI型；所 述HSI型的图像包括色相(Hue)分量、饱和度(Saturation)分量和亮度(Intensity)分 量；(3)对步骤( 处理后的图像的HIS各分量进行低频波段信息提取(4)采用欧式距离计算步骤(；3)处理后的标准病例图像和每幅待检图像之间的特征相似度；所述特征相似度的计算过程为分别计算标准病例图像和待检图像之间在H、I、 S这三个分量的低频波段信息上的欧氏距离，对三个分量的欧氏距离各分配一个权值，所述 特征相似度值等于三个分量的欧氏距离分别乘以各自的权值后的和值； (5)按照特征相似度的值的由小到大地顺序将待检图像依次排序输出。所述步骤 (2)中将图像的RGB颜色空间转换成HSI型的公式为
权利要求
1.一种基于小波变换的胶囊内窥镜图像检索方法，其特征在于包括以下步骤(1)建立胶囊内窥镜彩色图像库所述图像库中包括标准病例图像和待检图像；(2)将图像库中的标准病例图像和待检图像库图像的颜色空间转换成HSI型；所述HSI 型的图像包括三个分量色相分量、饱和度分量和亮度分量；(3)对步骤( 处理后的图像的HIS各分量进行低频波段信息提取(4)采用欧式距离计算步骤(；3)处理后的标准病例图像和每幅待检图像之间的特征相 似度；所述特征相似度的计算过程为分别计算标准病例图像和待检图像之间在H、I、S这 三个分量的低频波段信息上的欧氏距离，对三个分量的欧氏距离各分配一个权值，所述特 征相似度值等于三个分量的欧氏距离分别乘以各自的权值后的和值；(5)按照特征相似度的值的由小到大地顺序将待检图像依次排序输出。
2.根据权利要求1所述的基于小波变换的胶囊内窥镜图像检索方法，其特征在于所 述步骤O)中将图像的RGB颜色空间转换成HSI型的公式为
3.根据权利要求1所述的基于小波变换的胶囊内窥镜图像检索方法，其特征在于所 述步骤C3)的低频波段信息提取过程为采用塔式小波变换方式，对步骤( 处理后的图像 的HSI各分量进行三层塔式小波变换，得到图像的HSI各个分量的低频波段信息。
4.根据权利要求1所述的基于小波变换的胶囊内窥镜图像检索方法，其特征在于所 述步骤(3)中塔式小波变换的基函数为道比奇小波函数。
5.根据权利要求1所述的基于小波变换的胶囊内窥镜图像检索方法，其特征在于所 述步骤中特征相似度的计算公式为D (q, t) = w_H*D (qH, tH) +w_S*D (qs, ts) +w_I*D ( ，tx)其中，D(q, t)表示标准病例图像与待检图像这两幅图像的特征相似度，D(qH，tH)表示 HSI型的标准病例图像与待检图像在H分量上低频波段信息上的欧式距离，D(qs，ts)表示 HSI型的标准病例图像与待检图像在S分量上低频波段信息上的欧式距离，D(Qi, tx)表示 HSI型的标准病例图像与待检图像在I分量上低频波段信息上的欧式距离，W_H，w_S，w_I分 别代表H、S、I分量的欧氏距离的权值。
6.根据权利要求1或5所述的基于小波变换的胶囊内窥镜图像检索方法，其特征在于所述欧式距离公式为
7.根据权利要求1或5所述的基于小波变换的胶囊内窥镜图像检索方法，其特征在于 所述H、S、I分量的欧氏距离的权值中H分量的权重大于S或者I分量的权值。
全文摘要
本发明公开了一种基于小波变换的胶囊内窥镜图像检索方法，包括以下步骤建立图像库所述图像库中包括标准病例图像和待检图像；将图像库中的标准病例图像和待检图像库图像的颜色空间转换成HSI型；处理后的图像的HSI各个分量进行低频波段信息提取采用欧式距离计算处理后的标准病例图像和每幅待检图像之间的特征相似度；则疑似病例图像为特征相似度较低的待检图像。本方法用于胶囊内镜图像的处理过程中，采用胶囊内镜图像与病变图片比较筛选的方法，从待检测病例中检索出异常图片，从而减轻阅片医生的劳动强度、提高诊断效率。
文档编号G06F17/30GK102117329SQ20111005232
公开日2011年7月6日 申请日期2011年3月4日 优先权日2011年3月4日
发明者刘哲星, 刘思德, 叶山亮, 吕庆文, 李凯旋, 潘建南, 陈宇轩 申请人:南方医科大学