專利名稱：一種超聲圖像膀胱容積自動(dòng)測量方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種圖像自動(dòng)測量的方法及裝置，特別涉及一種基于超聲圖像的膀胱容積的自動(dòng)測量方法及裝置。
背景技術(shù)：
隨著電子技術(shù)的發(fā)展，B型超聲系統(tǒng)由于具有無創(chuàng)性的優(yōu)點(diǎn)，越來越多地應(yīng)用于醫(yī)學(xué)中，同時(shí)在泌尿檢查中也被廣泛應(yīng)用；膀胱的容積反映膀胱內(nèi)尿量，是泌尿檢查的重要參數(shù)之一，其對(duì)某些泌尿疾病的治療也有著較為重要的參考價(jià)值；因此，對(duì)膀胱容積的測量也是泌尿超聲應(yīng)用中必不可少的一項(xiàng)。而目前，二維超聲圖像的膀胱容積測量，則多以手動(dòng)測量為主；主要通過移動(dòng)軌跡球的方式手動(dòng)定位描繪膀胱的徑線，再通過相應(yīng)公式計(jì)算出膀胱的容積；但是，在手動(dòng)測量過程中，用戶的操作手法和熟練程度會(huì)影響對(duì)目標(biāo)對(duì)象的定位，從而不可避免的出現(xiàn)手動(dòng)誤差，而且需要不斷重復(fù)性的工作，枯燥單調(diào)，還浪費(fèi)時(shí)間，在進(jìn)行膀胱容積測量時(shí)，往往因?yàn)槭謩?dòng)誤差而使測量結(jié)果不準(zhǔn)確，影響醫(yī)生的判斷，因此需要有新的測量方式，以減小誤差，提高測量的準(zhǔn)確性，從而避免醫(yī)生產(chǎn)生誤判。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種通過超聲圖像自動(dòng)測量膀胱容積的方法及裝置，以減小誤差，而提高測量的準(zhǔn)確性。本發(fā)明提供一種超聲圖像膀胱容積測量方法，包括如下步驟步驟一獲取超聲圖像通過超聲掃描，獲取膀胱超聲圖像；步驟二 超聲圖像預(yù)處理對(duì)獲取的膀胱超聲圖像進(jìn)行預(yù)處理；步驟三獲取膀胱像素輪廓線通過膀胱超聲圖像與周圍非膀胱超聲圖像的灰度差異，獲取膀胱像素輪廓線；步驟四選取徑線測量值對(duì)獲取的膀胱像素輪廓線進(jìn)行分析處理，選取第一徑線測量值及第二徑線測量值；步驟五膀胱容積測量根據(jù)選取的第一徑線測量值與第二徑線測量值測量膀胱的容積。在本發(fā)明一實(shí)施例中，一種超聲圖像膀胱容積測量方法，在獲取膀胱像素輪廓線步驟之前還包括膀胱超聲圖像范圍定位選取取樣框，確定膀胱超聲圖像的范圍，并通過取樣框中心定位來獲得膀胱超聲圖像檢測起始點(diǎn)。在本發(fā)明一實(shí)施例中，一種超聲圖像膀胱容積測量方法，獲取膀胱單像素輪廓線步驟包括對(duì)所述取樣框確定的待測圖像范圍進(jìn)行區(qū)域分割，獲得膀胱圖像區(qū)域；以及對(duì)膀胱圖像區(qū)域的邊緣進(jìn)行跟蹤，獲得膀胱圖像區(qū)域的像素輪廓線。在本發(fā)明一實(shí)施例中，一種超聲圖像膀胱容積測量方法，在選取徑線測量值步驟中，所述第一徑線選取是通過測量像素輪廓線上任意兩點(diǎn)間距離的最大值作為第一徑線； 測量單像素輪廓上任意兩點(diǎn)經(jīng)過第一徑線的中心點(diǎn)并垂直于第一徑線的兩點(diǎn)距離作為第二徑線。
在本發(fā)明一實(shí)施例中，一種超聲圖像膀胱容積測量方法，對(duì)超聲圖像預(yù)處理的步驟包括對(duì)超聲圖像進(jìn)行去噪處理和增強(qiáng)膀胱超聲圖像與非膀胱超聲圖像的灰度差異。本發(fā)明提供一種超聲圖像膀胱容積測量裝置，包括圖像生成單元，用于生成膀胱超聲圖像；圖像預(yù)處理單元，與所述圖像生成單元相連接，用于對(duì)生產(chǎn)的膀胱超聲圖像進(jìn)行預(yù)處理；圖像獲取單元，與所述圖像預(yù)處理單元相連接，用于獲取像素輪廓線；膀胱徑線測量單元，與所述圖像獲取單元相連接，用于從膀胱像素輪廓線上測量出第一徑線測量值和第二徑線測量值；膀胱容積測量單元，與所述膀胱徑線測量單元相連接，用于根據(jù)第一徑線測量值和第二徑線的測量值對(duì)膀胱容積進(jìn)行測量。在本發(fā)明一實(shí)施例中，一種超聲圖像膀胱容積測量裝置，所述圖像生成單元包括用于采集超聲圖像的圖像采集模塊與用于對(duì)采集的超聲圖像進(jìn)行顯示生成的采集圖像生成模塊。在本發(fā)明一實(shí)施例中，一種超聲圖像膀胱容積測量裝置，還包括與圖像預(yù)處理單元和圖像獲取單元相連接的圖像范圍定位單元，用于確定膀胱圖像的范圍及圖像檢測起始
點(diǎn)ο在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述圖像范圍定位單元還包括用于將膀胱超聲圖像進(jìn)行取樣的取樣模塊及用于將膀胱圖像的范圍進(jìn)行定位的定位模塊。在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述圖像獲取單元通過對(duì)膀胱超聲圖像的測量范圍進(jìn)行圖像分割，獲取膀胱像素輪廓線。在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述圖像預(yù)處理單元還包括用于對(duì)膀胱超聲圖像進(jìn)行去噪處理的噪聲去除處理單元和增強(qiáng)膀胱超聲圖像與非膀胱超聲圖像的灰度差異的圖像灰度處理單元。本發(fā)明的超聲圖像膀胱容積測量的方法及裝置，主要采用取樣框定位和圖像分割相結(jié)合的方式，自動(dòng)對(duì)膀胱圖像單像素輪廓邊緣進(jìn)行檢測，自動(dòng)測量膀胱的徑線，從而自動(dòng)估算膀胱的容積；使測量結(jié)果更加準(zhǔn)確；同時(shí)還能夠減少用戶重復(fù)枯燥的工作，提高超聲診斷系統(tǒng)的效率，使用更方便、快捷。為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合所附圖式作詳細(xì)說明如下，其中相同的標(biāo)號(hào)指示同樣或相似的單元或步驟。


圖1為本發(fā)明一種超聲圖像膀胱容積自動(dòng)測量方法的流程圖； 圖2為本發(fā)明一種超聲圖像膀胱容積自動(dòng)測量裝置示意圖3為本發(fā)明一種超聲圖像膀胱容積自動(dòng)測量方法的膀胱徑線測量值獲取的示意
最佳實(shí)施方式
如圖1所示，本發(fā)明提供一種超聲圖像膀胱容積自動(dòng)測量方法，包括如下步驟 步驟101 獲取膀胱超聲圖像；其中本實(shí)施方式中該膀胱超聲圖像為二維圖像，當(dāng)然也可為三維圖像；
其獲取膀胱超聲圖像的具體工作過程如下
5首先接收外部的啟動(dòng)信號(hào)，超聲診斷系統(tǒng)開始工作；然后通過超聲探頭進(jìn)行信號(hào)采集， 并將采集的信號(hào)進(jìn)行處理，生成需要進(jìn)行測量的膀胱超聲圖像；
將膀胱超聲圖像區(qū)域設(shè)置于超聲圖像的中間位置，其中膀胱超聲圖像為液性暗區(qū)，非膀胱超聲圖像區(qū)域的灰度是高于膀胱超聲圖像區(qū)域的灰度。步驟102 對(duì)超聲圖像預(yù)處理；即對(duì)確定的待測的膀胱超聲圖像進(jìn)行預(yù)處理，以增強(qiáng)非膀胱超聲圖像區(qū)域的圖像灰度；也就是，增強(qiáng)膀胱超聲圖像區(qū)域與非膀胱超聲圖像區(qū)域的灰度差異。具體實(shí)施過程為對(duì)超聲圖像進(jìn)行預(yù)處理，以降低圖像的噪聲，增強(qiáng)圖像的對(duì)比度，從而達(dá)到增大待測膀胱超聲圖像區(qū)域與非膀胱超聲圖像區(qū)域的灰度差異；其中對(duì)超聲圖像的預(yù)處理分兩步
第一步對(duì)待測的膀胱超聲圖像進(jìn)行去除噪聲的處理。由于超聲圖像通常含有大量的噪聲背景，且有的亮，有的暗，這就影響了對(duì)超聲圖像中膀胱圖像邊緣的檢測判斷，因此需要利用去除噪聲的技術(shù)對(duì)膀胱超聲圖像進(jìn)行圖像處理；再經(jīng)過去除噪聲處理之后，膀胱超聲圖像中的大部分的背景信息和噪聲就可以去除，這樣得到的膀胱超聲圖像更加清晰。第二步對(duì)待測的膀胱超聲圖像進(jìn)行增強(qiáng)膀胱超聲圖像區(qū)域與非膀胱超聲圖像區(qū)域的灰度差異處理；具體使用直方圖增強(qiáng)算法的方式進(jìn)行處理；其過程如下首先超聲圖像在生成、傳輸以及變換過程中，由于多種因素的影響，會(huì)造成超聲圖像的質(zhì)量下降；因此， 需要對(duì)圖像進(jìn)行增強(qiáng)處理，而在本實(shí)施方式中擇優(yōu)使用直方圖增強(qiáng)算法的方式增強(qiáng)圖像的灰度。膀胱超聲圖像在通過增強(qiáng)處理后，可以增加膀胱超聲圖像邊緣的特征，使之更加明顯清晰，以利于對(duì)膀胱超聲圖像的邊緣檢測。步驟103 膀胱超聲圖像范圍定位通過利用選取取樣框的方式確定膀胱超聲圖像的范圍，同時(shí)利用取樣框中心進(jìn)行定位來獲得膀胱超聲圖像檢測起始點(diǎn)。步驟104 獲取膀胱像素輪廓線，其中該像素輪廓線最好為單像素輪廓線，當(dāng)然也可以為多像素輪廓線；根據(jù)膀胱液性暗區(qū)的特點(diǎn)，利用膀胱超聲圖像與非膀胱超聲圖像的灰度差異，利用圖像分割的方式獲取膀胱像素輪廓線。具體步驟如下
第一步從膀胱超聲圖像檢測起始點(diǎn)開始，利用灰度門限的方式，對(duì)所述取樣框確定的待測圖像范圍進(jìn)行區(qū)域分割，獲得膀胱圖像區(qū)域。第二步根據(jù)膀胱圖像區(qū)域的邊緣線進(jìn)行跟蹤，得到膀胱區(qū)域的像素輪廓線。步驟105 選取徑線測量值；具體操作為對(duì)獲得的膀胱像素輪廓線進(jìn)行分析，然后對(duì)像素輪廓線上任意兩點(diǎn)間距離進(jìn)行遍歷計(jì)算測量，將測量的兩點(diǎn)間距離的最大距離作為第一徑線；然后在第一徑線上選取中心點(diǎn)，將經(jīng)過該中心且垂直于第一徑線的兩點(diǎn)的距離作為第二徑線。其中計(jì)算第一徑線長度的方法為根據(jù)膀胱圖像輪廓的特征，可知，膀胱圖像輪廓是類似于橢球形(如圖3所示)；然后在單像素輪廓線上取任意兩點(diǎn)a、b，求這兩點(diǎn)的距離
D(a,b)=^(a:: -bx)2 +(av-by)2,a = ),b = φ為)，其中D (a，b)為任意兩點(diǎn)
a、b的距離，單像素邊緣圖像由η個(gè)點(diǎn)組成，其中l(wèi)<=a<=n，l<=b<=n，D (a，b)組成一個(gè)點(diǎn)集合S (η)；然后計(jì)算點(diǎn)集合S (η)中最大距離
權(quán)利要求
1.一種超聲圖像膀胱容積測量方法，其特征在于包括如下步驟 獲取超聲圖像通過超聲掃描，獲取膀胱超聲圖像；超聲圖像預(yù)處理對(duì)獲取的膀胱超聲圖像進(jìn)行預(yù)處理；獲取膀胱像素輪廓線通過膀胱超聲圖像與周圍非膀胱超聲圖像的灰度差異，獲取膀胱像素輪廓線；選取徑線測量值對(duì)獲取的膀胱像素輪廓線進(jìn)行分析處理，選取第一徑線測量值及第二徑線測量值；膀胱容積測量根據(jù)選取的第一徑線測量值與第二徑線測量值測量膀胱的容積。
2.如權(quán)利要求1所述的一種超聲圖像膀胱容積測量方法，其特征在于在獲取膀胱像素輪廓線步驟之前還包括膀胱超聲圖像范圍定位選取取樣框，確定膀胱超聲圖像的范圍，并通過取樣框中心定位來獲得膀胱超聲圖像檢測起始點(diǎn)。
3.如權(quán)利要求2所述的一種超聲圖像膀胱容積測量方法，其特征在于所述獲取膀胱像素輪廓線步驟包括對(duì)所述取樣框確定的待測圖像范圍進(jìn)行區(qū)域分割，獲得膀胱圖像區(qū)域； 以及對(duì)膀胱圖像區(qū)域的邊緣進(jìn)行跟蹤，獲得膀胱圖像區(qū)域的像素輪廓線。
4.如權(quán)利要求1所述的一種超聲圖像膀胱容積測量方法，其特征在于所述選取徑線測量值步驟中，所述第一徑線選取是通過測量像素輪廓線上任意兩點(diǎn)間距離的最大值作為第一徑線；測量像素輪廓上任意兩點(diǎn)經(jīng)過第一徑線的中心點(diǎn)并垂直于第一徑線的兩點(diǎn)距離作為第二徑線。
5.如權(quán)利要求1所述的一種超聲圖像膀胱容積測量方法，其特征在于對(duì)超聲圖像預(yù)處理的步驟包括對(duì)超聲圖像進(jìn)行去噪處理和增強(qiáng)膀胱超聲圖像與非膀胱超聲圖像的灰度差異。
6.一種超聲圖像膀胱容積測量裝置，其特征在于包括 圖像生成單元，用于生成膀胱超聲圖像；圖像預(yù)處理單元，與所述圖像生成單元相連接，用于對(duì)生成的膀胱超聲圖像進(jìn)行預(yù)處理；圖像獲取單元，與所述圖像預(yù)處理單元相連接，用于獲取像素輪廓線； 膀胱徑線測量單元，與所述圖像獲取單元相連接，用于從膀胱像素輪廓線上測量出第一徑線測量值和第二徑線測量值；膀胱容積測量單元，與所述膀胱徑線測量單元相連接，用于根據(jù)第一徑線測量值和第二徑線的測量值對(duì)膀胱容積進(jìn)行測量。
7.如權(quán)利要求6所述的一種超聲圖像膀胱容積測量裝置，其特征在于還包括與圖像預(yù)處理單元和圖像獲取單元相連接的圖像范圍定位單元，用于確定膀胱圖像的范圍及圖像檢測起始點(diǎn)。
8.如權(quán)利要求7所述的一種超聲圖像膀胱容積測量裝置，其特征在于所述圖像范圍定位單元還包括用于將膀胱超聲圖像進(jìn)行取樣的取樣模塊及用于將膀胱圖像的范圍進(jìn)行定位的定位模塊。
9.如權(quán)利要求6所述的一種超聲圖像膀胱容積測量裝置，其特征在于所述圖像生成單元包括用于采集超聲圖像的圖像采集模塊與用于對(duì)采集的超聲圖像進(jìn)行顯示生成的采集圖像生成模塊。
10.如權(quán)利要求6所述的一種超聲圖像膀胱容積測量裝置，其特征在于所述圖像獲取單元通過對(duì)膀胱超聲圖像的測量范圍進(jìn)行圖像分割，獲取膀胱單像素輪廓線。
11.如權(quán)利要求6所述的一種超聲圖像膀胱容積測量裝置，其特征在于所述圖像預(yù)處理單元還包括用于對(duì)膀胱超聲圖像進(jìn)行去噪處理的噪聲去除處理單元和增強(qiáng)膀胱超聲圖像與非膀胱超聲圖像的灰度差異的圖像灰度處理單元。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種超聲圖像膀胱容積測量方法及系統(tǒng)，其中膀胱容積測量方法包括如下步驟獲取超聲圖像通過超聲掃描，獲取膀胱超聲圖像；對(duì)超聲圖像預(yù)處理對(duì)獲取的膀胱超聲圖像進(jìn)行預(yù)處理；獲取膀胱像素輪廓線通過膀胱超聲圖像與周圍非膀胱超聲圖像的灰度差異，獲取膀胱像素輪廓線；選取徑線測量值對(duì)獲取的膀胱像素輪廓線進(jìn)行分析處理，選取第一徑線測量值及第二徑線測量值；膀胱容積測量根據(jù)選取的第一徑線測量值與第二徑線測量值測量膀胱的容積。本發(fā)明的一種超聲圖像膀胱容積測量方法，能夠使測量結(jié)果更加準(zhǔn)確，提高測量精度；同時(shí)還能夠減少用戶重復(fù)枯燥的工作，提高超聲診斷系統(tǒng)的效率，使用更方便、快捷。
文檔編號(hào)A61B8/08GK102274051SQ20111014030
公開日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2011年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月27日
發(fā)明者張柏云, 賈璐 申請(qǐng)人:深圳市理邦精密儀器股份有限公司