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一种DICOM图像处理方法及系统


技术摘要:
本发明涉及一种DICOM图像处理方法,包括以下步骤:S1:按照DICOM文件中的图像序列名称,生成DICOM文件列表;S2:对DICOM图像进行预处理;S3:获取DICOM图像中的感兴趣区域,得到ROI图像,并提取第一纹理特征参数;S4:结合同一序列内的ROI图像,提取第二纹理特征参数;  全部
背景技术:
如今,基于电子计算机断层扫描(Computed  Tomography,CT)和磁共振成像 (Magnetic  Resonance  Imaging,MRI)的医疗影像具有较高的组织分辨率和多序列、多方位 成像等优点,已在临床检查中得到广泛应用,但多以医生人工经验识别为主,但是仍然有很 多肉眼难以辨别的良、恶性肿瘤内部的异质性,对于这样的情况,医生往往需要经过复杂的 过程才能完成病理诊断,即使很有经验的医生,也无法快速准确地做出判断,这无疑增加了 医生的负担,降低了医生的工作效率。 在机器视觉、图像处理中,从被处理的图像以方框、圆、椭圆、不规则多边形等方式 勾勒出需要处理的区域,称为感兴趣区域(Region  Of  Interest,ROI),在医疗影像中,ROI 则对应为病灶出现的高频区域,即图像中的纹理,纹理是图像中像素的灰度变化规律,图像 中局部不规则而宏观有规律的特征称为“纹理”。提取纹理中的特征参数,提供给医生做对 比分析,可以辅助医生更加精确地判断肿瘤内部信息。 同时,随着多种数字化医疗设备的普及,越来越多的影像设备如计算机X线摄影 (Computed  Radiography,CR)、直接数字平板X线成像(Digital  Radiography,DR)、超声、 CT、MRI、数字减影技术(Digital  subtraction  angiography,DSA)等均配备有标准数字接 口。ACRNEMA在1993年就推出了DICOM3.0标准,成为医学影象设备的标准配置。在医学数字 成像和通信(Digital  Imaging  and  Communications  in  Medicine,DICOM)的支持下,可以 进行不同厂家设备的数据互连,将图像从一个厂家的设备发送到另一个厂家的工作站上显 示。 但是现在医院每天都要产生大量的DICOM文件,并且需要专用的系统和输出设备 进行输出,这类专用设备的专业性强,操作复杂,需要用专用的看片设备进行观看,浪费资 源的同时给医院的医生带来诸多不便。
技术实现要素:
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种提高医生工作 效率和方便性的DICOM图像处理方法及系统。 本发明的目的可以通过以下技术方案来实现: 一种DICOM图像处理方法,包括以下步骤: S1:按照DICOM文件中的图像序列名称,生成DICOM文件列表; S2:对DICOM图像进行预处理; S3:获取DICOM图像中的感兴趣区域,得到ROI图像,并提取第一纹理特征参数; S4:结合同一序列内的ROI图像,提取第二纹理特征参数; S5:将第一纹理特征参数和第二纹理特征参数输出。 4 CN 111553352 A 说 明 书 2/6 页 进一步地,所述的步骤S1具体包括:通过数组索引提取并分类DICOM文件中的图像 信息,按照图像序列名称生成DICOM文件列表。 优选地,所述的预处理包括阈值分割、直方图均衡和滤波处理。 进一步地,所述的步骤S3具体包括: S31:获取DICOM图像中医生圈选的感兴趣区域,得到ROI图像; S32:生成ROI图像的灰度分布直方图; S33:根据灰度分布直方图提取第一纹理特征参数; S34:将得到的第一纹理特征参数生成表格并保存。 进一步地,所述的步骤S4具体包括: S41:获取整个序列中所有的ROI图像; S42:将同一序列的ROI图像叠加,生成序列ROI图像的灰度直方图; S43:根据序列ROI图像的灰度分布直方图,提取第二纹理特征参数; S44:将得到的第二纹理特征参数生成表格并保存。 优选地,所述的第一纹理特征参数包括一阶纹理特征参数和二阶纹理特性参数, 所述的第二纹理特征参数包括一阶纹理特征参数。 进一步优选地,所述的一阶纹理特征参数包括直方图与均值、熵、峰度和偏度,所 述的二阶纹理特性参数包括灰度共生矩阵、能量、熵、惯性矩和相关性。 其中,一阶纹理特征中的偏度(Skewness)具体为:三阶中心距,衡量直方图是否有 偏; 峰度(Kurtosis)具体为:四阶中心距,衡量在均值附近陡峭程度; 熵(Entropy)具体为:度量灰度分布的随机性,图像的灰度分布随机性越高熵值越 高。 二阶纹理特征中的能量(Energy)为灰度共生矩阵元素的平方和,类比动能计算 式,反映图像灰度分布均匀程度和纹理粗细度,灰度共生矩阵元素集中则能量值大,反之能 量值小,其表达式为: 熵(Entropy)与一阶纹理特征中的熵类似,只不过更精细衡量,其表达式为: 对比度(Contrast)的大小由像素对的灰度差异决定,反映图像的清晰度和纹理沟 纹深浅的程度,沟纹越深,对比度越大,视觉效果越清晰;沟纹浅,对比度小,效果模糊,其表 达式为: 相关性(Correlation)是度量灰度共生矩阵行或列方向的相似度,反映图像局部 灰度的相关性,行或列灰度相近则值大,行或列灰度相差大则值小,其表达式为: 5 CN 111553352 A 说 明 书 3/6 页 其中: 在上述二阶纹理特征表达式中:i、j分别表示像素的灰度;Pij表示灰度共生矩阵;L 表示影像的灰度级数;x、y表示像素点的坐标;μx、μy表示像素点灰度均值;σx、σy表示像素点 灰度方差。 进一步地,该方法还包括以下步骤: S6:将ROI图像以二值图像的形式按照不同序列和顺序保存,生成ROI样本库; S7:将ROI样本库中的二值图像复原成灰度图像,并进行特征提取和样本训练,实 现自动获取DICOM图像的感兴趣区域。 一种应用所述的DICOM图像处理方法的系统,包括医疗图像采集单元、医疗图像处 理单元和终端显示单元; 所述的医疗图像采集单元包括PACS系统,用于采集并传输DICOM图像; 所述的医疗图像处理单元用于对DICOM图像进行处理,提取第一纹理特征参数和 第二纹理特征参数; 所述的终端显示单元与医疗图像处理单元通过无线通信连接,用于显示DICOM图 像以及第一纹理特征参数和第二纹理特征参数,分别提供给医生圈选感兴趣区域以及进行 分析比较。 优选地,所述的终端显示单元包括PC机和/或移动智能终端,使医生可以在不同的 环境中利用PC机或者移动智能终端查阅病人的图像资料。 与现有技术相比,本发明具有以下优点: 1)本发明按照DICOM序列显示和处理图像,符合医生的看图习惯,具有较高的实用 价值,有效提高医生诊断工作的效率; 2)本发明通过提取各ROI图像的纹理特征参数和同一序列多帧ROI图像的纹理特 征参数,提供给医生进行分析比对,使医生能够更容易发现病灶的特征,提高医生诊断工作 的准确率和效率,提供很好的辅助作用; 3)本发明以二值图像的形式保存ROI图像,形成ROI图像数据库,实现了ROI图像的 保存,并且该二值图像通过原图像可以复原出ROI灰度图像,自动生成了ROI图像数据库,进 行图像特征提取和样本训练,可减少医生圈选ROI区域的工作量; 4)本发明在医疗图像处理单元后连接终端显示单元,并通过医疗图像处理单元的 图像处理后,可在终端显示单元配备PC机和移动智能设备,实现了在PC机和移动智能设备 上显示DICOM图像,使医生可以在不同的环境中利用PC机或者移动智能设备查阅病人的图 像资料,打破了医生工作地点的限制,提高医生工作的方便性。 附图说明 图1为本发明方法的流程示意图; 图2为本发明系统的结构示意图; 图3为医疗图像处理单元中对DICOM图像进行处理过程的示意图; 6 CN 111553352 A 说 明 书 4/6 页 图4为终端显示单元显示DICOM图像界面示意图; 图5为终端显示单元显示第一纹理特征参数界面示意图; 图6为终端显示单元显示第二纹理特征参数界面示意图。
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