锥光束乳腺CT影像中计算机辅助自动去皮方法与流程

锥光束乳腺ct影像中计算机辅助自动去皮方法
技术领域
1.本发明属于图形算法领域，尤其是涉及一种锥光束乳腺ct影像中计算机辅助自动去皮方法。


背景技术：

2.世界卫生组织最新数据显示，乳腺癌已经超越肺癌，成为所有癌症中发病率最高的癌症，也是女性中死亡率最高的癌症。目前尚无有效预防及控制乳腺癌发生的方法。乳腺癌如果得到早期诊断和治疗，5年存活率可高达99％。欠发达地区乳腺癌较低的存活率普遍被认为是由于缺乏有效的早期检测手段和筛查体系，导致大量女性在发现乳腺癌时已经较为晚期，错过了最佳的治疗时机和治疗手段。早期筛查，早期诊断依然是提高乳腺癌生存率并延长生存时间的最重要的方法；乳腺影像方法是乳腺癌早期检测的主要手段。常用的利用x射线的乳腺影像方法为乳腺x线摄影。而乳腺x线摄影以其成像效果较好，成本较低等优势，在长期的应用中被证实能有效降低乳腺癌死亡率。因此，乳腺x线摄影被推荐其作为一般风险女性的主要乳腺癌筛查方法。但是，乳腺x线摄影作为二维成像方式，通过挤压乳房拍摄投影图像，带来乳腺组织的重叠，不仅患者体验较差，且对于东方妇女人群普遍具有的致密型，小尺寸乳房，成像效果大打折扣。研究显示，对于致密型乳腺，乳腺x线摄影的敏感度仅不足40％；
3.锥光束乳腺ct系统(cone beam breast ct,cbbct)是基于锥形束x 射线及高速平板探测器技术的三维乳腺成像技术，是目前世界上唯一的商用乳腺ct系统。该系统自问世并获得美国fda和中国国家药监局注册证以来,以其无挤压，低剂量，真三维，高分辨率，无组织重叠等特点，已经在乳腺影像领域得到了应用，在各方面都显示出其优于现有乳腺x线摄影成像的特点。目前cbbct在乳腺癌诊断方面的应用已经积累了很多的经验和数据；
4.在现有的cbbct影像中，对乳腺皮肤的显示采用和乳房整体的显示同样的方法。乳腺皮肤的生物组织特点导致其ct值普遍高于乳房内部的纤维腺体ct值和脂肪腺体ct值。因此在cbbct三维影像的显示中，乳腺皮肤的显示将覆盖对乳腺内部腺体的显示，导致在三维影像中无法看透乳房表层对乳房内部的情况进行判读。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明旨在提出一种锥光束乳腺ct影像中计算机辅助自动去皮方法，以对乳腺内部腺体进行显示，在三维影像中看透乳房表层对乳房内部的情况进行判读。
6.为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
7.一种锥光束乳腺ct影像中计算机辅助自动去皮方法，包括以下步骤：
8.s1、通过cbbct得到投影图像；
9.s2、图像预处理；
10.s3、图像中将乳房整体与空气进行分隔；
11.s4、从乳房皮肤边缘位置向内查找属于皮肤的cbbct像素；
12.s5、对属于皮肤的像素进行标注；
13.s6、皮肤厚度估算；
14.s7、控制皮肤的显示效果。
15.进一步的，s4中，每个投影图像都标有异色区域，在异色区域内检索皮肤轮廓。
16.进一步的，局部皮肤轮廓的起点位于外观的边缘，计算皮肤表面的法线方向，沿此法线方向检索轮廓；然后对所有投影图像中从所有起点开始的局部轮廓进行平均拟合，以得出平均皮肤轮廓。
17.进一步的，s7中，皮肤的显示效果包括打开皮肤显示和关闭皮肤显示；打开皮肤显示，显示为未经调整的皮肤像素；关闭皮肤，皮肤像素ct值被降低，从而使皮肤遮盖的内部组织得以显示。
18.进一步的，皮肤像素ct值更新公式为：
19.μ
′
＝μ-μ
·fdist
；
20.其中u为像素的原始ct值，u’为更新后的ct值。距离系数fdist受目标像素和皮肤边缘之间的归一化距离d的影响，其估计公式为：
21.f
dist
＝0.82
·d3-1.23
·
d2+0.11
·
d+0.3。
22.相对于现有技术，本发明所述的一种锥光束乳腺ct影像中计算机辅助自动去皮方法具有以下优势：
23.(1)本发明所述的一种锥光束乳腺ct影像中计算机辅助自动去皮方法，当皮肤显示被打开时，影像中正常出现未经调整的皮肤像素，当皮肤显示被关闭时，影像中的皮肤像素ct值被降低，从而使被皮肤遮盖的内部组织得以显示。
附图说明
24.构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
25.图1为本发明实施例所述的通过cbbct得到投影图像示意图；
26.图2为本发明实施例所述的平均皮肤轮廓曲线图；
27.图3为本发明实施例所述的皮肤像素ct值更新曲线图；
28.图4为本发明实施例所述的一种锥光束乳腺ct影像中计算机辅助自动去皮方法的部分原理框图；
29.图5为本发明实施例所述的一种锥光束乳腺ct影像中计算机辅助自动去皮方法打开去皮效果产生影像变化的原理框图。
30.附图标记说明：
31.1、起点；2、法线。
具体实施方式
32.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
33.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为
基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
34.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
35.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
36.一种锥光束乳腺ct影像中计算机辅助自动去皮方法，包括以下步骤：
37.s1、通过cbbct得到投影图像；
38.s2、图像预处理；
39.s3、图像中将乳房整体与空气进行分隔；
40.s4、从乳房皮肤边缘位置向内查找属于皮肤的cbbct像素；
41.s5、对属于皮肤的像素进行标注；
42.s6、皮肤厚度估算；
43.s7、控制皮肤的显示效果。
44.进一步的，s4中，每个投影图像都标有异色区域，在异色区域内检索皮肤轮廓。
45.进一步的，局部皮肤轮廓的起点位于外观的边缘，计算皮肤表面的法线方向，沿此法线方向检索轮廓；然后对所有投影图像中从所有起点开始的局部轮廓进行平均拟合，以得出平均皮肤轮廓。
46.进一步的，s7中，皮肤的显示效果包括打开皮肤显示和关闭皮肤显示；打开皮肤显示，显示为未经调整的皮肤像素；关闭皮肤，皮肤像素ct值被降低，从而使皮肤遮盖的内部组织得以显示。
47.进一步的，皮肤像素ct值更新公式为：
48.μ
′
＝μ-μ
·fdist
；
49.其中u为像素的原始ct值，u’为更新后的ct值。距离系数fdist受目标像素和皮肤边缘之间的归一化距离d的影响，其估计公式为：
50.f
dist
＝0.82
·d3-1.23
·
d2+0.11
·
d+0.3。
51.相对于现有技术，本发明所述的一种锥光束乳腺ct影像中计算机辅助自动去皮方法；当皮肤显示被打开时，影像中正常出现未经调整的皮肤像素，当皮肤显示被关闭时，影像中的皮肤像素ct值被降低，从而使被皮肤遮盖的内部组织得以显示。
52.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。