本發(fā)明涉及圖像增強(qiáng)處理，具體涉及一種肺部ct影像增強(qiáng)方法。

背景技術(shù)：

1、在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，肺部ct影像是診斷和治療肺部疾病的重要工具。傳統(tǒng)的肺部ct影像在清晰度和噪音控制方面存在局限，這對(duì)于醫(yī)生在診斷和治療過程中造成了一定的困難。特別是在放療和放射治療等肺部治療領(lǐng)域，精確的影像信息對(duì)于輔助醫(yī)生制定治療計(jì)劃至關(guān)重要。

2、在對(duì)肺部ct影像中，由于血管等重要組織與肺部其他組織的對(duì)比度較低，因此在實(shí)際中需要對(duì)肺部ct影像進(jìn)行增強(qiáng)，更直觀、清晰的表現(xiàn)肺部組織以便醫(yī)生觀察，但現(xiàn)有技術(shù)對(duì)于ct影像的增強(qiáng)主要是通過分析像素灰度分布情況進(jìn)行增強(qiáng)，并未結(jié)合肺部ct影像中較為密集分布的血管等組織的特征延伸方向，使得對(duì)肺部ct影像中較為密集的血管部分的增強(qiáng)效果較差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有方法對(duì)肺部ct影像中較為密集的血管部分的增強(qiáng)效果較差的技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種肺部ct影像增強(qiáng)方法，所采用的技術(shù)方案具體如下：

2、獲取肺部ct影像，對(duì)肺部ct影像進(jìn)行區(qū)分割預(yù)處理得到肺部目標(biāo)區(qū)域和待增強(qiáng)區(qū)域；

3、根據(jù)待增強(qiáng)區(qū)域內(nèi)每個(gè)像素點(diǎn)在鄰域范圍內(nèi)灰度分布情況和肺部目標(biāo)區(qū)域的像素點(diǎn)分布情況，分析待增強(qiáng)區(qū)域中像素點(diǎn)之間的灰度延伸趨勢的關(guān)聯(lián)性，得到待增強(qiáng)區(qū)域中每兩個(gè)像素點(diǎn)之間的延伸相似程度；

4、根據(jù)待增強(qiáng)區(qū)域中每個(gè)像素點(diǎn)的灰度延伸方向上像素點(diǎn)的分布情況和其他像素點(diǎn)與對(duì)應(yīng)灰度延伸方向之間的位置分布，結(jié)合所述延伸相似程度，得到待增強(qiáng)區(qū)域中每兩個(gè)像素點(diǎn)之間的綜合相似程度；

5、根據(jù)待增強(qiáng)區(qū)域中每個(gè)像素點(diǎn)與其他像素點(diǎn)之間的綜合相似程度，對(duì)像素點(diǎn)的灰度值進(jìn)行調(diào)整，得到肺部ct的增強(qiáng)影像。

6、優(yōu)選地，所述根據(jù)待增強(qiáng)區(qū)域內(nèi)每個(gè)像素點(diǎn)在鄰域范圍內(nèi)灰度分布情況和肺部目標(biāo)區(qū)域的像素點(diǎn)分布情況，分析待增強(qiáng)區(qū)域中像素點(diǎn)之間的灰度延伸趨勢的關(guān)聯(lián)性，得到待增強(qiáng)區(qū)域中每兩個(gè)像素點(diǎn)之間的延伸相似程度，具體包括：

7、根據(jù)待增強(qiáng)區(qū)域中每個(gè)像素點(diǎn)在鄰域范圍內(nèi)灰度分布情況和肺部目標(biāo)區(qū)域的像素點(diǎn)分布情況，對(duì)待增強(qiáng)區(qū)域中每個(gè)像素點(diǎn)進(jìn)行區(qū)域生長，得到待增強(qiáng)區(qū)域中每個(gè)像素點(diǎn)的灰度特征區(qū)域；

8、根據(jù)待增強(qiáng)區(qū)域中每個(gè)像素點(diǎn)從對(duì)應(yīng)的灰度特征區(qū)域到肺部目標(biāo)區(qū)域的路徑分布得到待增強(qiáng)區(qū)域中每個(gè)像素點(diǎn)的灰度延伸路徑；

9、根據(jù)待增強(qiáng)區(qū)域中每兩個(gè)像素點(diǎn)的灰度延伸路徑上像素點(diǎn)的灰度分布差異、像素點(diǎn)的鏈碼信息差異以及灰度延伸路徑的長度差異，得到待增強(qiáng)區(qū)域中每兩個(gè)像素點(diǎn)之間的延伸相似程度。

10、優(yōu)選地，所述灰度特征區(qū)域的獲取方法具體為：

11、將待增強(qiáng)區(qū)域中每個(gè)像素點(diǎn)分別作為初始種子點(diǎn)，按照設(shè)定的區(qū)域生長規(guī)則進(jìn)行區(qū)域生長獲得待增強(qiáng)區(qū)域中每個(gè)像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的灰度特征區(qū)域；

12、其中，區(qū)域生長規(guī)則為：若初始種子點(diǎn)與其鄰域內(nèi)像素點(diǎn)的灰度值之間的差異小于或等于預(yù)設(shè)的差異閾值，則將初始種子點(diǎn)的鄰域內(nèi)灰度值最小值對(duì)應(yīng)的像素點(diǎn)作為新的種子點(diǎn)進(jìn)行生長，直至生長的種子點(diǎn)鄰域范圍內(nèi)存在肺部目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的像素點(diǎn)，或者生長的種子點(diǎn)與其鄰域內(nèi)像素點(diǎn)的灰度值之間的差異大于所述差異閾值時(shí)，停止生長。

13、優(yōu)選地，所述根據(jù)待增強(qiáng)區(qū)域中每個(gè)像素點(diǎn)從對(duì)應(yīng)的灰度特征區(qū)域到肺部目標(biāo)區(qū)域的路徑分布得到待增強(qiáng)區(qū)域中每個(gè)像素點(diǎn)的灰度延伸路徑，具體包括：

14、將待增強(qiáng)區(qū)域中任意一個(gè)像素點(diǎn)作為選定像素點(diǎn)，獲取選定像素點(diǎn)的灰度特征區(qū)域內(nèi)與肺部目標(biāo)區(qū)域距離最小的像素點(diǎn)作為特征像素點(diǎn)，在選定像素點(diǎn)的灰度特征區(qū)域內(nèi)，將選定像素點(diǎn)與對(duì)應(yīng)的特征像素點(diǎn)之間的最短路徑作為選定像素點(diǎn)的灰度延伸路徑。

15、優(yōu)選地，所述根據(jù)待增強(qiáng)區(qū)域中每兩個(gè)像素點(diǎn)的灰度延伸路徑上像素點(diǎn)的灰度分布差異、像素點(diǎn)的鏈碼信息差異以及灰度延伸路徑的長度差異，得到待增強(qiáng)區(qū)域中每兩個(gè)像素點(diǎn)之間的延伸相似程度，具體包括：

16、獲取待增強(qiáng)區(qū)域中每個(gè)像素點(diǎn)的灰度延伸路徑的8鏈碼序列；將待增強(qiáng)區(qū)域中任意兩個(gè)不同的像素點(diǎn)分別記為第一像素點(diǎn)和第二像素點(diǎn)；

17、基于第一像素點(diǎn)和第二像素點(diǎn)的灰度延伸路徑上所有像素點(diǎn)的灰度值均值之間的差異，確定灰度差異因子；

18、基于第一像素點(diǎn)和第二像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的8鏈碼序列中所有鏈碼值的均值之間的差異，確定鏈碼差異因子；

19、基于第一像素點(diǎn)和第二像素點(diǎn)的灰度延伸路徑之間的長度差異，確定路徑差異因子；

20、對(duì)所述灰度差異因子、鏈碼差異因子和路徑差異因子的乘積進(jìn)行負(fù)相關(guān)處理，得到第一像素點(diǎn)和第二像素點(diǎn)之間的延伸相似程度。

21、優(yōu)選地，所述根據(jù)待增強(qiáng)區(qū)域中每個(gè)像素點(diǎn)的灰度延伸方向上像素點(diǎn)的分布情況和其他像素點(diǎn)與對(duì)應(yīng)灰度延伸方向之間的位置分布，結(jié)合所述延伸相似程度，得到待增強(qiáng)區(qū)域中每兩個(gè)像素點(diǎn)之間的綜合相似程度，具體包括：

22、根據(jù)待增強(qiáng)區(qū)域內(nèi)每個(gè)像素點(diǎn)的灰度延伸路徑之外其他像素點(diǎn)的數(shù)量分布以及其他像素點(diǎn)與灰度延伸路徑之間的距離波動(dòng)情況，結(jié)合灰度延伸路徑的長度分布，得到待增強(qiáng)區(qū)域內(nèi)每個(gè)像素點(diǎn)的代表性特征指標(biāo)；

23、根據(jù)待增強(qiáng)區(qū)域中每兩個(gè)像素點(diǎn)的代表性特征指標(biāo)，對(duì)每兩個(gè)像素點(diǎn)之間的延伸相似程度進(jìn)行調(diào)整，得到待增強(qiáng)區(qū)域中每兩個(gè)像素點(diǎn)之間的綜合相似程度。

24、優(yōu)選地，所述待增強(qiáng)區(qū)域內(nèi)每個(gè)像素點(diǎn)的代表性特征指標(biāo)的獲取方法具體為：

25、在選定像素點(diǎn)的灰度特征區(qū)域內(nèi)，計(jì)算除選定像素點(diǎn)的灰度延伸路徑之外的其他所有像素點(diǎn)與該灰度延伸路徑之間最短距離的方差，得到第一系數(shù)；

26、在選定像素點(diǎn)的灰度特征區(qū)域內(nèi)，獲取除選定像素點(diǎn)的灰度延伸路徑之外的其他所有像素點(diǎn)的數(shù)量得到第二系數(shù)；

27、根據(jù)所述第一系數(shù)、第二系數(shù)和選定像素點(diǎn)的灰度延伸路徑的長度，得到選定像素點(diǎn)的代表性特征指標(biāo)，所述灰度延伸路徑長度與所述代表性特征指標(biāo)呈正相關(guān)關(guān)系，所述第一系數(shù)和第二系數(shù)均與所述代表性特征指標(biāo)呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。

28、優(yōu)選地，所述根據(jù)待增強(qiáng)區(qū)域中每兩個(gè)像素點(diǎn)的代表性特征指標(biāo)，對(duì)每兩個(gè)像素點(diǎn)之間的延伸相似程度進(jìn)行調(diào)整，得到待增強(qiáng)區(qū)域中每兩個(gè)像素點(diǎn)之間的綜合相似程度，具體包括：

29、將第一像素點(diǎn)的代表性特征指標(biāo)、第二像素點(diǎn)的代表性特征指標(biāo)以及第一像素點(diǎn)和第二像素點(diǎn)之間的延伸相似程度的乘積，作為第一像素點(diǎn)和第二像素點(diǎn)的綜合相似程度。

30、優(yōu)選地，所述根據(jù)待增強(qiáng)區(qū)域中每個(gè)像素點(diǎn)與其他像素點(diǎn)之間的綜合相似程度，對(duì)像素點(diǎn)的灰度值進(jìn)行調(diào)整，得到肺部ct的增強(qiáng)影像，具體包括：

31、將待增強(qiáng)區(qū)域內(nèi)任意一個(gè)像素點(diǎn)作為目標(biāo)像素點(diǎn)，將待增強(qiáng)區(qū)域內(nèi)除了目標(biāo)像素點(diǎn)之外的像素點(diǎn)作為參考像素點(diǎn)，按照目標(biāo)像素點(diǎn)與每個(gè)參考像素點(diǎn)之間的綜合相似程度從大到小的順序，對(duì)參考像素點(diǎn)進(jìn)行排列，按照排列順序獲取預(yù)設(shè)數(shù)量個(gè)參考像素點(diǎn)作為目標(biāo)像素點(diǎn)的對(duì)照像素點(diǎn)；

32、利用目標(biāo)像素點(diǎn)與每個(gè)對(duì)照像素點(diǎn)之間的綜合相似程度，對(duì)每個(gè)對(duì)照像素點(diǎn)的灰度值進(jìn)行加權(quán)求均，得到目標(biāo)像素點(diǎn)的增強(qiáng)灰度值；

33、待增強(qiáng)區(qū)域中每個(gè)像素點(diǎn)的增強(qiáng)灰度值構(gòu)成肺部ct的增強(qiáng)影像。

34、優(yōu)選地，所述對(duì)肺部ct影像進(jìn)行區(qū)分割預(yù)處理得到肺部目標(biāo)區(qū)域和待增強(qiáng)區(qū)域，具體包括：

35、利用最大類間方差法對(duì)肺部ct影像進(jìn)行區(qū)域分割，將灰度值大于分割閾值的區(qū)域作為肺部目標(biāo)區(qū)域，將灰度值小于或等于分割閾值的區(qū)域作為待增強(qiáng)區(qū)域。

36、本發(fā)明實(shí)施例至少具有如下有益效果：

37、本發(fā)明首先對(duì)采集的肺部ct影像進(jìn)行初步區(qū)域劃分操作，初步篩選出部分較為模糊的需要進(jìn)行增強(qiáng)操作的部分區(qū)域，為后續(xù)特征分析過程提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。然后，第一方面針對(duì)像素點(diǎn)在鄰域范圍內(nèi)的灰度分布和肺部目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的像素分布，分析待增強(qiáng)區(qū)域中像素點(diǎn)的灰度延伸特征的關(guān)聯(lián)性和相似性，初步構(gòu)建兩個(gè)像素點(diǎn)之間的延伸相似程度，表征了兩個(gè)像素點(diǎn)之間在對(duì)應(yīng)區(qū)域中灰度延伸規(guī)律的相似性。進(jìn)一步的，第二方向在初步分析的灰度延伸規(guī)律的相似性的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步結(jié)合像素點(diǎn)的灰度延伸返現(xiàn)之外的像素位置分布情況，綜合表征相似程度，能夠更加準(zhǔn)確的反映待增強(qiáng)區(qū)域中像素點(diǎn)之間的特征相似性情況。最后，結(jié)合每個(gè)像素點(diǎn)與其他具有較為相似度特征的像素點(diǎn)灰度值，對(duì)像素點(diǎn)的灰度值進(jìn)行調(diào)整，能夠有效增強(qiáng)圖像中較為模糊的細(xì)節(jié)部分，并且充分考慮和分析了肺部的血管延伸規(guī)律特征，使得肺部ct影像的圖像增強(qiáng)效果較好。