1.一種基于模糊C均值和均值漂移的肝臟區(qū)域提取方法,其特征在于:包括如下步驟:
步驟1:預(yù)處理,具體的,采用Mean Shift濾波合并圖像中相鄰且僅有較小區(qū)別的區(qū)域,從而獲得均勻一致的圖像區(qū)域;
步驟2:粗分割,具體的,采用FCM_S算法分割圖像,提取肝臟的主體區(qū)域;
步驟3:邊緣亮度補(bǔ)償,對步驟2提取的肝臟主體區(qū)域中的邊緣區(qū)域進(jìn)行亮度補(bǔ)償;
步驟4:肝臟區(qū)域分割,具體的,對步驟3亮度補(bǔ)償后的圖像再次采用FCM_S算法分割圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于模糊C均值和均值漂移的肝臟區(qū)域提取方法,其特征在于:步驟1中,所述Mean Shift濾波步驟包括:
步驟11:初始化yi,1=xi,即將特征yi,1初始化為像素xi的原始特征,其中,i是像素下標(biāo),1表示第一輪循環(huán);
步驟12:根據(jù)式(1)計(jì)算yi,j+1,式(1)為:
其中,xk是像素的原始特征,yi,j是j輪迭代的結(jié)果,g是核函數(shù),h是核函數(shù)的帶寬;
步驟13:當(dāng)yi,j+1=y(tǒng)i,j時(shí),獲得最終結(jié)果為yi,c。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于模糊C均值和均值漂移的肝臟區(qū)域提取方法,其特征在于:所述核函數(shù)g為高斯核函數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于模糊C均值和均值漂移的肝臟區(qū)域提取方法,其特征在于:所述步驟2中FCM_S算法分割圖像方法為:采用FCM_S算法,通過不斷迭代使目標(biāo)函數(shù)最小化的方法得到超聲波肝臟區(qū)域圖像中像素的隸屬度的值,然后根據(jù)最大隸屬度原則對像素進(jìn)行劃分,實(shí)現(xiàn)圖像的分割。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于模糊C均值和均值漂移的肝臟區(qū)域提取方法,其特征在于:通過FCM_S算法減小圖像中的噪聲的影響,提取肝臟的大概位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于模糊C均值和均值漂移的肝臟區(qū)域提取方法,其特征在于:所述添加了鄰域相關(guān)性信息的FCM_S算法的目標(biāo)函數(shù)為:
式(2):
其中,Nj表示像素j的鄰域,Nr代表的是鄰域Nj中像素的數(shù)目,i是像素類別下標(biāo),其中,共有C個(gè)類別,j是像素下標(biāo),其中,共有N個(gè)像素,m是調(diào)節(jié)模糊隸屬度的權(quán)重指數(shù),dij=||xj-υi||為第j個(gè)像素xj與第i個(gè)聚類中心vi的灰度差值,dir=||xr-vi||為像素xr與第i個(gè)聚類中心vi的灰度差值,uij是xj相對于vi的模糊隸屬度,α是調(diào)節(jié)控制鄰域影響的參數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于模糊C均值和均值漂移的肝臟區(qū)域提取方法,其特征在于:所述模糊隸屬度是像素歸屬于某個(gè)類別的概率,其值屬于[0,1],對于一個(gè)像素,其屬于各個(gè)類別的模糊隸屬度之和為1,即式(3):
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種基于模糊C均值和均值漂移的肝臟區(qū)域提取方法,其特征在于:求解式(2)在式(3)條件下的極值,具體的,采用拉格朗日乘子法對各個(gè)變量求導(dǎo),得模糊隸屬度uij以及聚類中心vi的迭代公式:
式(4):
式(5):
通過式(4)和式(5)的迭代,使目標(biāo)函數(shù),即式(2),逐漸趨于最小化,獲得每個(gè)像素的隸屬度,從而實(shí)現(xiàn)圖像的分割。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于模糊C均值和均值漂移的肝臟區(qū)域提取方法,其特征在于:所述步驟3亮度補(bǔ)償?shù)木唧w方法為:擴(kuò)展步驟2中獲得的肝臟邊緣區(qū)域亮區(qū)域中暗的部分,及擴(kuò)展肝臟邊緣區(qū)域暗區(qū)域中亮的部分。