X線胸片圖像分割、特征提取與分類方法研究.pdf

1、X射線診斷是重要的放射診斷依據(jù)之一。胸腔由于包含了人體很多重要器官，所以X線胸片的診斷占所有放射線影像診斷的40％以上。然而X線胸片圖像質(zhì)量存在很大缺陷，如對(duì)比度低，器官重疊，邊界模糊等，嚴(yán)重影響了X線胸片的臨床價(jià)值。因此，X線胸片圖像處理技術(shù)有著重要的醫(yī)學(xué)價(jià)值和應(yīng)用意義。本文主要從四個(gè)方面對(duì)X線胸片圖像處理技術(shù)進(jìn)行研究:X線胸片圖像的增強(qiáng)與預(yù)處理，X線胸片圖像的分割，X線胸片圖像紋理特征提取以及X線胸片圖像的分類。
　　X線胸片

2、圖像預(yù)處理部分實(shí)現(xiàn)了對(duì)X線胸片圖像的直方圖均衡化、中值濾波和形態(tài)學(xué)濾波，提升圖像整體的對(duì)比度，降低噪聲影響。在增強(qiáng)部分對(duì)圖像進(jìn)行了高斯-拉普拉斯金字塔增強(qiáng)，很大程度上提高了X線胸片圖像的質(zhì)量。
　　X線胸片圖像分割部分主要實(shí)現(xiàn)了肺部輪廓的分割。這里采用了閾值分割法、導(dǎo)數(shù)分割法和主動(dòng)形狀模型ASM分割方法。閾值分割運(yùn)用了Otsu法使得圖像直方圖類間方差最大來(lái)確定最佳閾值，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明經(jīng)過(guò)增強(qiáng)的圖像使用閾值法分割效果較好。導(dǎo)數(shù)分割法首

3、先劃分出肺部輪廓所占據(jù)的大致區(qū)域，然后通過(guò)局部灰度一階導(dǎo)數(shù)的最值確定了肺部輪廓點(diǎn)。該方法對(duì)輪廓邊緣判斷準(zhǔn)確，但對(duì)噪聲敏感，要求準(zhǔn)確的自動(dòng)劃分出肺部輪廓所占區(qū)域。主動(dòng)形狀模型ASM分割法通過(guò)標(biāo)記訓(xùn)練集，對(duì)齊訓(xùn)練集，獲取訓(xùn)練集輪廓的局部灰度統(tǒng)計(jì)信息，在具體圖像分割中，根據(jù)訓(xùn)練結(jié)果首先得出目標(biāo)初始輪廓，然后通過(guò)目標(biāo)初始輪廓的局部灰度統(tǒng)計(jì)信息與訓(xùn)練集的局部灰度統(tǒng)計(jì)信息之間的距離迭代調(diào)整初始輪廓位置，最后得到目標(biāo)的最終輪廓。該方法取得了良好的分割

4、效果。
　　X線胸片圖像紋理特征提取部分以增強(qiáng)和分割的結(jié)果為基礎(chǔ)選擇提取了圖像的分形和小波特征。在提取分形特征時(shí)，首先對(duì)圖形進(jìn)行變換得到一系列細(xì)節(jié)子圖形，然后對(duì)細(xì)節(jié)圖像進(jìn)行分形特征的提取。小波特征的提取方法這里采用四層小波分解，求取分解后各子圖像的灰度均值和方差作為小波特征。這里的分形和小波特征都突出了圖像的細(xì)節(jié)信息。X線胸片圖像的分類主要完成正常X線胸片和肺癌X線胸片的區(qū)分。利用已得到的分形與小波特征，采取支持向量機(jī)SVM的方法