基于邊緣檢測(cè)的骨關(guān)節(jié)X光片微小骨折自動(dòng)識(shí)別方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及骨關(guān)節(jié)X光圖像分割的技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種基于邊緣檢測(cè)的骨關(guān)節(jié)X光片微小骨折自動(dòng)識(shí)別方法。
背景技術(shù)
[0002] 微小骨折多發(fā)生于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的關(guān)節(jié)處、腰椎等部位,發(fā)生骨折的部位通常較為隱蔽,骨折損傷的范圍比較小,早期癥狀較輕微。當(dāng)前臨床對(duì)于微小骨折的疾病診斷多應(yīng)用數(shù)字化 線攝影,通過(guò)對(duì)獲得的 光圖像進(jìn)行影像學(xué)診斷從而獲得診斷結(jié)果,但由于微小骨折本身的特點(diǎn),導(dǎo)致在具體的臨床應(yīng)用過(guò)程中, 光圖像會(huì)出現(xiàn)一定程度的漏診誤診現(xiàn)象,對(duì)于后續(xù)的治療會(huì)產(chǎn)生不良影響,因此需要提高 光圖像中對(duì)于微小骨折的正確診斷率,減少漏診誤診現(xiàn)象的出現(xiàn),減少對(duì)患者后續(xù)治療的不良影響。利用圖像處理技術(shù)可以對(duì)微小骨折進(jìn)行更高精度的識(shí)別,減少人為的主觀因素的干預(yù),保證診斷結(jié)果的一致性,可以提高 光圖像中對(duì)于微小骨折的正確診斷率。
[0003] 邊緣檢測(cè)作為對(duì)目標(biāo)邊緣進(jìn)行圖像檢測(cè)的方法,對(duì)于X光圖像中骨折線的檢測(cè)更具備針對(duì)性,但是現(xiàn)有技術(shù)中,骨關(guān)節(jié)微小骨折的骨折線較細(xì)微導(dǎo)致骨折線不明顯,傳統(tǒng)邊緣檢測(cè)算法無(wú)法對(duì)骨折線進(jìn)行準(zhǔn)確識(shí)別,從而導(dǎo)致相關(guān)人員無(wú)法精準(zhǔn)識(shí)別患者身體中出現(xiàn)的微小骨折產(chǎn)生的骨折線。
發(fā)明內(nèi)容
[0004] 為了解決有技術(shù)中,骨關(guān)節(jié)微小骨折的骨折線較細(xì)微導(dǎo)致骨折線不明顯,傳統(tǒng)邊緣檢測(cè)算法無(wú)法對(duì)骨折線進(jìn)行準(zhǔn)確識(shí)別,從而導(dǎo)致相關(guān)人員無(wú)法精準(zhǔn)識(shí)別患者身體中出現(xiàn)的微小骨折產(chǎn)生的骨折線的技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明的目的在于提供一種基于邊緣檢測(cè)的骨關(guān)節(jié)X光片微小骨折自動(dòng)識(shí)別方法,所采用的技術(shù)方案具體如下:一種基于邊緣檢測(cè)的骨關(guān)節(jié)X光片微小骨折自動(dòng)識(shí)別方法,所述方法包括:獲取患者的骨關(guān)節(jié)X光圖像;根據(jù)所述骨關(guān)節(jié)X光圖像中的像素點(diǎn)灰度分布與梯度分布,獲得所述骨關(guān)節(jié)X光圖像中每個(gè)像素點(diǎn)的骨關(guān)節(jié)表面邊緣系數(shù);根據(jù)所述骨關(guān)節(jié)表面邊緣系數(shù)獲得骨關(guān)節(jié)區(qū)域;獲得所述骨關(guān)節(jié)區(qū)域中的所有邊緣區(qū)域;根據(jù)所述骨關(guān)節(jié)區(qū)域中邊緣像素點(diǎn)的位置分布與梯度分布,獲得所述骨關(guān)節(jié)區(qū)域中每個(gè)邊緣區(qū)域的弱邊緣系數(shù);根據(jù)所述骨關(guān)節(jié)區(qū)域中的像素點(diǎn)的位置分布獲得每個(gè)所述邊緣區(qū)域中的外側(cè)邊緣像素點(diǎn);獲取每個(gè)所述邊緣區(qū)域中外側(cè)邊緣像素點(diǎn)的所有外側(cè)相鄰像素點(diǎn);根據(jù)每個(gè)所述邊緣區(qū)域中每個(gè)外側(cè)邊緣像素點(diǎn)與預(yù)設(shè)鄰域內(nèi)每個(gè)外側(cè)相鄰像素點(diǎn)之間的灰度差異,獲得每個(gè)所述邊緣區(qū)域中每個(gè)外側(cè)邊緣像素點(diǎn)的預(yù)設(shè)鄰域內(nèi)的融合像素點(diǎn)數(shù)量;根據(jù)所述融合像素點(diǎn)數(shù)量與外側(cè)邊緣像素點(diǎn)的所述弱邊緣系數(shù),獲得每個(gè)所述邊緣區(qū)域的融合系數(shù);對(duì)所述骨關(guān)節(jié)區(qū)域進(jìn)行分層,獲得每個(gè)骨關(guān)節(jié)分層;根據(jù)每個(gè)骨關(guān)節(jié)分層中所有邊緣區(qū)域的融合系數(shù)對(duì)微小骨折所在區(qū)域進(jìn)行定位。
[0005] 進(jìn)一步地,所述骨關(guān)節(jié)表面邊緣系數(shù)的獲取方法包括:根據(jù)骨關(guān)節(jié)表面邊緣系數(shù)計(jì)算公式獲取所述骨關(guān)節(jié)表面邊緣系數(shù),所述骨關(guān)節(jié)表面邊緣系數(shù)計(jì)算公式如下所示:
式中, 表示骨關(guān)節(jié)X光圖像中第 個(gè)像
素點(diǎn)的骨關(guān)節(jié)表面邊緣系數(shù); 表示骨關(guān)節(jié)X光圖像中第 個(gè)像素點(diǎn)的梯度值;表示骨關(guān)節(jié)X光圖像中每個(gè)像素點(diǎn)預(yù)設(shè)鄰域內(nèi)其他像素點(diǎn)的數(shù)量; 表示骨關(guān)節(jié)X光圖像中第 個(gè)像素點(diǎn)的灰度值; 表示骨關(guān)節(jié)X光圖像中第 個(gè)像素點(diǎn)的預(yù)設(shè)鄰域內(nèi)第 個(gè)像素點(diǎn)的灰度值; 表示骨關(guān)節(jié)X光圖像中第 個(gè)像素點(diǎn)與預(yù)設(shè)鄰域內(nèi)所有像素點(diǎn)的灰度值差值標(biāo)準(zhǔn)差; 表示以自然常數(shù)為底數(shù)的指數(shù)函數(shù)。
[0006] 進(jìn)一步地,所述骨關(guān)節(jié)區(qū)域的獲取方法包括:將骨關(guān)節(jié)表面邊緣系數(shù)大于預(yù)設(shè)第一閾值的像素點(diǎn)作為骨關(guān)節(jié)表面像素點(diǎn);將所有所述骨關(guān)節(jié)表面像素點(diǎn)組成的區(qū)域作為骨關(guān)節(jié)區(qū)域。
[0007] 進(jìn)一步地,所述弱邊緣系數(shù)的獲取方法包括:根據(jù)邊緣檢測(cè)算法獲取骨關(guān)節(jié)區(qū)域內(nèi)所有邊緣像素點(diǎn)組成的所有邊緣區(qū)域;根據(jù)弱邊緣系數(shù)計(jì)算公式獲取所述弱邊緣系數(shù),所述弱邊緣系數(shù)計(jì)算公式如下所示: 式中, 表
示骨關(guān)節(jié)區(qū)域中邊緣區(qū)域的弱邊緣系數(shù); 表示邊緣區(qū)域中梯度方向相同且連續(xù)的最大像素點(diǎn)數(shù)量; 表示邊緣區(qū)域中邊緣像素點(diǎn)的數(shù)量; 表示邊緣區(qū)域中除梯度方向相同且連續(xù)的像素點(diǎn)以外的其他像素點(diǎn)的梯度值均值; 表示邊緣區(qū)域中邊緣起始點(diǎn)的橫坐標(biāo);表示邊緣區(qū)域中邊緣起始點(diǎn)的縱坐標(biāo); 表示邊緣區(qū)域中邊緣結(jié)束點(diǎn)的橫坐標(biāo); 表示邊緣區(qū)域中邊緣結(jié)束點(diǎn)的縱坐標(biāo); 表示以自然常數(shù)為底數(shù)的指數(shù)函數(shù)。
[0008] 進(jìn)一步地,所述外側(cè)邊緣像素點(diǎn)的獲取方法包括:在所述邊緣區(qū)域中,將預(yù)設(shè)鄰域內(nèi)除邊緣像素點(diǎn)以外的像素點(diǎn)數(shù)量不為0的對(duì)應(yīng)邊緣像素點(diǎn)作為外側(cè)邊緣像素點(diǎn)。
[0009] 進(jìn)一步地,所述融合像素點(diǎn)數(shù)量的獲取方法包括:根據(jù)融合像素點(diǎn)數(shù)量計(jì)算公式獲取所述融合像素點(diǎn)數(shù)量,所述融合像素點(diǎn)數(shù)量計(jì)算公式 如下所示:
式中, 表示邊緣區(qū)域中第 個(gè)外側(cè)邊