本發(fā)明屬于信號(hào)與圖像處理領(lǐng)域，特別涉及一種超聲圖像邊緣檢測(cè)方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

超聲檢查是一種醫(yī)療診斷技術(shù)，由于其價(jià)格便宜、對(duì)人體安全以及較好的適應(yīng)性，被廣泛用于各種醫(yī)療檢查。

超聲成像的原理是利用回聲與原聲波的差異產(chǎn)生圖像，超聲波經(jīng)物體反射后會(huì)產(chǎn)生變化，變化與物體的形狀特性有關(guān)，所以可以根據(jù)反射波來確定物體的外形。臨床應(yīng)用上，超聲射入體內(nèi)，由表面到深部，將經(jīng)過不同聲阻抗和不同衰減特性的器官與組織，從而產(chǎn)生不同的反射與衰減。這種不同的反射與衰減是構(gòu)成超聲圖像的基礎(chǔ)。將接收到的回聲，根據(jù)回聲強(qiáng)弱，用明暗不同的光點(diǎn)依次顯示在影屏上，則可顯出人體的斷面超聲圖像。人體器官表面有被膜包繞，被膜同其下方組織的聲阻抗差大，形成良好界面反射，超聲象圖上出現(xiàn)完整而清晰的周邊回聲，從而顯出器官的輪廓，根據(jù)周邊回聲能判斷器官的形狀與大小。與其他醫(yī)學(xué)影像診斷相比，超聲診斷具有無損、無痛、價(jià)廉、方便、實(shí)時(shí)等優(yōu)點(diǎn)，因此超聲診斷成為醫(yī)學(xué)臨床診斷的重要手段之一。

在現(xiàn)有的超聲成像技術(shù)中，比較容易受到圖像噪聲的干擾，對(duì)模糊的邊緣和不連續(xù)邊緣的檢測(cè)效果不佳，另外，邊緣檢測(cè)的方向和邊緣灰階閾值的設(shè)置也難以確定。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述問題之一，本發(fā)明提出一種超聲圖像的邊緣檢測(cè)方法。

本發(fā)明提供了一種超聲圖像邊緣檢測(cè)方法，所述檢測(cè)方法包括以下步驟：

s1、對(duì)待檢測(cè)圖像進(jìn)行濾波處理；

s2、獲取所述待檢測(cè)圖像內(nèi)一點(diǎn)作為第一參考點(diǎn)；

s3、以所述第一參考點(diǎn)為中心點(diǎn)，等角度發(fā)散出n條第一檢測(cè)線，自所述第一參考點(diǎn)在第一預(yù)設(shè)范圍內(nèi)遍歷每條所述第一檢測(cè)線，依次判斷每條所述第一檢測(cè)線上是否有滿足閾值條件的計(jì)算點(diǎn)，若是，將所述計(jì)算點(diǎn)記錄為當(dāng)前第一檢測(cè)線對(duì)應(yīng)的第一邊緣點(diǎn)；若否，將當(dāng)前所述第一檢測(cè)線上的第一邊緣點(diǎn)標(biāo)記為失敗值；

s4、獲得所述第一邊緣點(diǎn)的集合，根據(jù)所述第一邊緣點(diǎn)的集合獲得所述待檢測(cè)圖像的邊緣。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述s2步驟包括：

將所述待檢測(cè)圖像二值化處理，識(shí)別封閉的連續(xù)零灰階區(qū)域，對(duì)該區(qū)域內(nèi)的像素點(diǎn)取算術(shù)平均值作為所述第一參考點(diǎn)。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述s3步驟包括：

自所述第一參考點(diǎn)，沿所述第一檢測(cè)線在所述第一預(yù)設(shè)范圍內(nèi)依次步進(jìn)一個(gè)像素距離作為計(jì)算點(diǎn)，分別計(jì)算各個(gè)所述計(jì)算點(diǎn)在其所屬的所述第一檢測(cè)線延伸方向的兩側(cè)若干個(gè)相互對(duì)應(yīng)的像素點(diǎn)的灰階差值和的平均值，若某一所述計(jì)算點(diǎn)的計(jì)算值大于預(yù)設(shè)邊緣閾值，則將該計(jì)算點(diǎn)記錄為其所屬的所述第一檢測(cè)線對(duì)應(yīng)的第一邊緣點(diǎn)；若該條所述第一檢測(cè)線上所有所述計(jì)算點(diǎn)的計(jì)算值均小于預(yù)設(shè)邊緣閾值，則將該條所述第一檢測(cè)線上的第一邊緣點(diǎn)標(biāo)記為失敗值。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述s4步驟包括：

通過曲線插值的方法獲得所述失敗值所屬的所述第一檢測(cè)線上的第一邊緣點(diǎn)。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述s4步驟后還包括：

s5、計(jì)算所述第一邊緣點(diǎn)集合中所有所述第一邊緣點(diǎn)的算術(shù)平均值作為第二參考點(diǎn)，以所述第二參考點(diǎn)為中心點(diǎn)，等角度發(fā)散出n條第二檢測(cè)線，自所述第二參考點(diǎn)遍歷每一條所述第二檢測(cè)線，在第二預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，依次步進(jìn)一個(gè)像素距離作為計(jì)算點(diǎn)，分別計(jì)算各個(gè)所述計(jì)算點(diǎn)在其所屬的第二檢測(cè)線延伸方向的兩側(cè)若干個(gè)相互對(duì)應(yīng)的像素點(diǎn)的灰階差值和的平均值，取計(jì)算值最大的計(jì)算點(diǎn)為其所屬的所述第二檢測(cè)線對(duì)應(yīng)的第二邊緣點(diǎn)；

s6、獲得所述第二邊緣點(diǎn)的集合，根據(jù)所述第二邊緣點(diǎn)的集合獲得所述待檢測(cè)圖像的邊緣。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述s6步驟后還包括：

s7、重復(fù)s5和s6步驟，以m-1次處理后的邊緣點(diǎn)計(jì)算得到的第m個(gè)參考點(diǎn)作為第m次處理的基準(zhǔn)，進(jìn)行迭代運(yùn)算，直至第m個(gè)參考點(diǎn)與第m-1個(gè)參考點(diǎn)之間的距離小于預(yù)設(shè)穩(wěn)定閾值，終止迭代并得到最終的所述待檢測(cè)圖像的邊緣。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的之一，本發(fā)明還提供了一種超聲圖像邊緣檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：

濾波模塊，用于對(duì)待檢測(cè)圖像進(jìn)行濾波處理；

數(shù)據(jù)采集模塊，用于獲取所述待檢測(cè)圖像內(nèi)一點(diǎn)作為第一參考點(diǎn)；

數(shù)據(jù)分析模塊，基于所述數(shù)據(jù)采集模塊采集的結(jié)果，將所述第一參考點(diǎn)作為中心點(diǎn)，等角度發(fā)散出n條第一檢測(cè)線，自所述第一參考點(diǎn)在第一預(yù)設(shè)范圍內(nèi)遍歷每條所述第一檢測(cè)線，依次判斷每條所述第一檢測(cè)線上是否有滿足閾值條件的計(jì)算點(diǎn)，若是，將所述計(jì)算點(diǎn)記錄為當(dāng)前第一檢測(cè)線對(duì)應(yīng)的第一邊緣點(diǎn)；若否，將當(dāng)前所述第一檢測(cè)線上的第一邊緣點(diǎn)標(biāo)記為失敗值；

數(shù)據(jù)處理模塊，用于在獲得所述第一邊緣點(diǎn)的集合后，處理所述第一邊緣點(diǎn)的集合以獲得所述待檢測(cè)圖像的邊緣。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述濾波模塊具體用于：

將所述待檢測(cè)圖像二值化處理，識(shí)別封閉的連續(xù)零灰階區(qū)域，對(duì)該區(qū)域內(nèi)的像素點(diǎn)取算術(shù)平均值作為所述第一參考點(diǎn)。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述數(shù)據(jù)分析模塊具體用于：

自所述第一參考點(diǎn)，沿所述第一檢測(cè)線在所述第一預(yù)設(shè)范圍內(nèi)依次步進(jìn)一個(gè)像素距離作為計(jì)算點(diǎn)，分別計(jì)算各個(gè)所述計(jì)算點(diǎn)在其所屬的所述第一檢測(cè)線延伸方向的兩側(cè)若干個(gè)相互對(duì)應(yīng)的像素點(diǎn)的灰階差值和的平均值，若某一所述計(jì)算點(diǎn)的計(jì)算值大于預(yù)設(shè)邊緣閾值，則將該計(jì)算點(diǎn)記錄為其所屬的所述第一檢測(cè)線對(duì)應(yīng)的第一邊緣點(diǎn)；若該條所述第一檢測(cè)線上所有所述計(jì)算點(diǎn)的計(jì)算值均小于預(yù)設(shè)邊緣閾值，則將該條所述第一檢測(cè)線上的第一邊緣點(diǎn)標(biāo)記為失敗值。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述數(shù)據(jù)處理模塊具體用于：

通過曲線插值的方法獲得所述失敗值所屬的所述第一檢測(cè)線上的第一邊緣點(diǎn)。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述系統(tǒng)還包括：

數(shù)據(jù)優(yōu)化模塊，計(jì)算所述數(shù)據(jù)處理模塊處理后的所述第一邊緣點(diǎn)集合中所有第一邊緣點(diǎn)的算術(shù)平均值作為第二參考點(diǎn)，以所述第二參考點(diǎn)為中心點(diǎn)，等角度發(fā)散出n條第二檢測(cè)線，自所述第二參考點(diǎn)遍歷每一條所述第二檢測(cè)線，在第二預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，依次步進(jìn)一個(gè)像素距離作為計(jì)算點(diǎn)，分別計(jì)算各個(gè)所述計(jì)算點(diǎn)在其所屬的所述第二檢測(cè)線延伸方向的兩側(cè)若干個(gè)相互對(duì)應(yīng)的像素點(diǎn)的灰階差值和的平均值，取計(jì)算值最大的計(jì)算點(diǎn)為其所屬的所述第二檢測(cè)線上的第二邊緣點(diǎn)；

所述數(shù)據(jù)處理模塊對(duì)每條所述第二檢測(cè)線上的第二邊緣點(diǎn)進(jìn)行處理，獲得第二邊緣點(diǎn)集合，作為所述待檢測(cè)圖像的邊緣。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述數(shù)據(jù)優(yōu)化模塊還包括：

校驗(yàn)?zāi)K，用于控制所述數(shù)據(jù)優(yōu)化模塊和所述數(shù)據(jù)處理模塊重復(fù)計(jì)算，以m-1次處理后的邊緣點(diǎn)計(jì)算得到的第m個(gè)參考點(diǎn)作為第m次處理的基準(zhǔn)，進(jìn)行迭代運(yùn)算，直至第m個(gè)參考點(diǎn)與第m-1個(gè)參考點(diǎn)之間的距離小于預(yù)設(shè)穩(wěn)定閾值，終止迭代并得到最終的所述待檢測(cè)圖像的邊緣。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明提出的一種超聲圖像邊緣檢測(cè)方法及系統(tǒng)，能有效檢測(cè)具有封閉邊緣的組織結(jié)構(gòu)超聲圖像的邊緣，該方法能降低噪聲的干擾，不依賴于邊緣處的灰階閾值和邊緣方向，對(duì)模糊邊緣和連續(xù)邊緣的檢測(cè)具有魯棒性，并且效果較好。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一實(shí)施例中超聲圖像邊緣檢測(cè)方法的流程圖；

圖2為本發(fā)明一實(shí)施例中超聲圖像邊緣檢測(cè)最優(yōu)方法的流程圖；

圖3為本發(fā)明一實(shí)施例中超聲圖像邊緣檢測(cè)系統(tǒng)的模塊示意圖；

具體實(shí)施例

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

以下詳細(xì)描述本發(fā)明技術(shù)方案的具體實(shí)施例，本發(fā)明提出了一種超聲圖像的邊緣檢測(cè)方法，該方法主要應(yīng)用于具體封閉邊緣的組織結(jié)構(gòu)。結(jié)合圖1所示的方法流程圖，所述檢測(cè)方法包括以下步驟：

s1、對(duì)待檢測(cè)圖像進(jìn)行濾波處理。得到超聲圖像時(shí)一般會(huì)產(chǎn)生許多噪聲，進(jìn)而影響超聲圖像的質(zhì)量，同時(shí)也不利于對(duì)圖像邊緣的檢測(cè)。

在本實(shí)施例中，具體的濾波處理方法包括：中值濾波或高斯濾波。具體的，所述中值濾波是指把數(shù)字圖像或數(shù)字序列其中一點(diǎn)的值用該點(diǎn)的一個(gè)鄰域中各點(diǎn)值的中值代替，讓周圍的像素值接近的真實(shí)值，從而消除孤立的噪聲點(diǎn)；所述高斯濾波是指對(duì)整幅圖像進(jìn)行加權(quán)平均的過程，每一個(gè)像素點(diǎn)的值，都由其本身和鄰域內(nèi)的其他像素值經(jīng)過加權(quán)平均后得到。濾波處理后減少了噪聲對(duì)圖像邊緣檢測(cè)的干擾，并且使圖像邊緣變得連續(xù)，有利于后續(xù)進(jìn)一步的邊緣檢測(cè)。

s2、獲取所述待檢測(cè)圖像內(nèi)一點(diǎn)作為第一參考點(diǎn)，在本實(shí)施例中，通過使用自動(dòng)識(shí)別的方法獲得所述第一參考點(diǎn)，具體方法為：

將待檢測(cè)的圖像進(jìn)行二值化處理，根據(jù)所檢測(cè)的組織結(jié)構(gòu)或器官，設(shè)定相應(yīng)的灰階閾值，識(shí)別出二值化處理后封閉并且連續(xù)的零灰階區(qū)域，將該區(qū)域作為待檢測(cè)圖像封閉邊緣的內(nèi)部區(qū)域，對(duì)所有該區(qū)域的像素點(diǎn)取算數(shù)平均值，得到的點(diǎn)則為所述第一參考點(diǎn)。特別的，在本實(shí)施例中，灰階閾值的獲取可根據(jù)圖像邊緣內(nèi)部和外部具有顯著的灰階差異，通過分析待檢測(cè)的圖像或其局部區(qū)域的灰度直方圖來獲得。

同時(shí)，在本發(fā)明其他實(shí)施例中，使用者也可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷區(qū)分出待檢測(cè)圖像的封閉邊緣內(nèi)部和外部，并在待檢測(cè)的封閉邊緣內(nèi)部手動(dòng)選取任一點(diǎn)作為第一參考點(diǎn)。

s3、以所述第一參考點(diǎn)為中心點(diǎn)，等角度發(fā)散出n條第一檢測(cè)線，其中，每?jī)蓷l所述第一檢測(cè)線之間的夾角角度為φ＝2π/n，選定某一條所述第一檢測(cè)線為參考線，其余每條檢測(cè)線與所述參考線自所述第一參考點(diǎn)沿逆時(shí)針或順時(shí)針方向的夾角依次為θ＝n*φ，0≤n≤n-1。

進(jìn)一步的，將所述第一參考點(diǎn)標(biāo)記為(x0,y0)，自所述第一參考點(diǎn)(x0,y0)在第一預(yù)設(shè)范圍內(nèi)遍歷每條所述第一檢測(cè)線，依次判斷每條所述第一檢測(cè)線上是否有滿足閾值條件的計(jì)算點(diǎn)；具體的，在本實(shí)施例中，沿所述第一檢測(cè)線在所述第一預(yù)設(shè)范圍內(nèi)依次步進(jìn)一個(gè)像素距離作為計(jì)算點(diǎn)，其中，任意一條檢測(cè)線上的計(jì)算點(diǎn)坐標(biāo)可記錄為(x0+r*cosθ,y0±r*sinθ)，對(duì)所述第一邊緣點(diǎn)的搜索順序?yàn)樽运龅谝粎⒖键c(diǎn)沿順時(shí)針方向依次搜索，則對(duì)應(yīng)的每一條檢測(cè)線上的計(jì)算點(diǎn)對(duì)應(yīng)所述參考線的坐標(biāo)記錄為(x0+r*cosθ,y0-r*sinθ)，需要說明的是，r表示計(jì)算點(diǎn)到所述第一參考點(diǎn)(x0,y0)的像素距離，r的取值范圍可根據(jù)所檢測(cè)的組織結(jié)構(gòu)或器官的正常尺寸范圍來確定，同時(shí)，r的取值范圍與所述第一預(yù)設(shè)范圍相同。

在本發(fā)明其他實(shí)施例中，也可以自所述第一參考點(diǎn)沿逆時(shí)針方向依次搜索，則對(duì)應(yīng)的每一條檢測(cè)線上的計(jì)算點(diǎn)對(duì)應(yīng)所述參考線的坐標(biāo)可記錄為(x0+r*cosθ,y0+r*sinθ)，由于搜索方向?qū)λ阉鹘Y(jié)果不具有本質(zhì)上的影響，故本發(fā)明不對(duì)搜索方向進(jìn)行特殊限定。

其中，所述閾值條件為：以所述第一參考點(diǎn)(x0,y0)為起點(diǎn)，從r＝0開始，計(jì)算各個(gè)所述計(jì)算點(diǎn)在其所屬的所述第一檢測(cè)線延伸方向的兩側(cè)a個(gè)相互對(duì)應(yīng)的像素點(diǎn)的灰階差值和的平均值，具體計(jì)算公式如下：

其中，gray(x,y)為用于計(jì)算像素點(diǎn)(x,y)灰階值的函數(shù)，graydiff為預(yù)設(shè)邊緣閾值；具體的，所述預(yù)設(shè)邊緣閾值是指根據(jù)所檢測(cè)的組織結(jié)構(gòu)或器官在通常情況下的邊緣灰階值所設(shè)定的一個(gè)預(yù)設(shè)值。特別的，根據(jù)不同的組織結(jié)構(gòu)或器官，計(jì)算所選取的像素點(diǎn)a可為不同的取值數(shù)量。

進(jìn)一步的，在本實(shí)施例中，若在搜索計(jì)算中出現(xiàn)計(jì)算得到的像素點(diǎn)為非整數(shù)值，則可對(duì)當(dāng)前計(jì)算的非整數(shù)值進(jìn)行四舍五入再取整處理，按照取整后的像素點(diǎn)來獲取該像素點(diǎn)的灰階值，或根據(jù)其周圍的點(diǎn)，通過插值的方式來獲得該像素點(diǎn)的灰階值。

若某一所述計(jì)算點(diǎn)的計(jì)算值大于所述預(yù)設(shè)邊緣閾值，則將所述計(jì)算點(diǎn)記錄為當(dāng)前搜索的所述第一檢測(cè)線所對(duì)應(yīng)的第一邊緣點(diǎn)；若小于預(yù)設(shè)邊緣閾值，將當(dāng)前所述第一檢測(cè)線上的第一邊緣點(diǎn)標(biāo)記為失敗值，具體的，所述失敗值是指可以表示搜索失敗的坐標(biāo)值，在本實(shí)施例中，將所述失敗值設(shè)置為(-1,-1)。

s4、獲得所述第一邊緣點(diǎn)的集合，根據(jù)所述第一邊緣點(diǎn)的集合獲得所述待檢測(cè)圖像的邊緣。進(jìn)一步的，對(duì)于記錄為所述失敗值的檢測(cè)線，可使用曲線插值的方式來填補(bǔ)，具體的，曲線插值方法可采用三次樣條插值、貝塞爾曲線或其他能夠達(dá)到類似效果的方法，若無法填補(bǔ)的，最終以失敗值標(biāo)記。

進(jìn)一步的，結(jié)合圖2所示方法流程，為了能得到更加準(zhǔn)確的圖像邊緣，本實(shí)施例中還包括步驟：

s5、計(jì)算所述第一邊緣點(diǎn)集合中所有所述第一邊緣點(diǎn)的算術(shù)平均值作為第二參考點(diǎn)，以所述第二參考點(diǎn)為中心點(diǎn)，等角度發(fā)散出n條第二檢測(cè)線，自所述第二參考點(diǎn)遍歷每一條所述第二檢測(cè)線，在第二預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，依次步進(jìn)一個(gè)像素距離作為計(jì)算點(diǎn)，分別計(jì)算各個(gè)所述計(jì)算點(diǎn)在其所屬的所述第二檢測(cè)線延伸方向的兩側(cè)若干個(gè)相互對(duì)應(yīng)的像素點(diǎn)的灰階差值和的平均值，計(jì)算方法與步驟s3中一致，取計(jì)算值最大的計(jì)算點(diǎn)為其所屬的所述第二檢測(cè)線上的第二邊緣點(diǎn)；其中，所述第二預(yù)設(shè)范圍是指，在當(dāng)前檢測(cè)的所述第二檢測(cè)線上，與其最為接近的所述第一邊緣點(diǎn)到所述第二參考點(diǎn)距離的前后20個(gè)像素距離以內(nèi)的范圍。

s6、獲得所述第二邊緣點(diǎn)的集合，根據(jù)所述第二邊緣點(diǎn)的集合獲得所述待檢測(cè)圖像的邊緣。

s7、重復(fù)s5和s6步驟，以m-1次處理后的邊緣點(diǎn)計(jì)算得到的第m個(gè)參考點(diǎn)作為第m次處理的基準(zhǔn)，進(jìn)行迭代運(yùn)算，直至第m個(gè)參考點(diǎn)與所述第m-1個(gè)參考點(diǎn)之間的距離小于預(yù)設(shè)穩(wěn)定閾值，終止迭代并得到最終的待檢測(cè)圖像的邊緣；具體的，所述預(yù)設(shè)穩(wěn)定閾值是指，每次計(jì)算得到的參考點(diǎn)與上一次計(jì)算得到的參考點(diǎn)之間的距離的變化率較小的一個(gè)范圍值。

結(jié)合圖3所示，本發(fā)明還提供了一種超聲圖像邊緣檢測(cè)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：濾波模塊100、數(shù)據(jù)采集模塊200、數(shù)據(jù)分析模塊300、數(shù)據(jù)處理模塊400、數(shù)據(jù)優(yōu)化模塊500和校驗(yàn)?zāi)K600。

其中，濾波模塊100用于對(duì)待檢測(cè)圖像進(jìn)行濾波處理；在本實(shí)施例中，具體處理方法包括中值濾波或高斯濾波，所述中值濾波是指把數(shù)字圖像或數(shù)字序列其中一點(diǎn)的值用該點(diǎn)的一個(gè)鄰域中各點(diǎn)值的中值代替，讓周圍的像素值接近的真實(shí)值，從而消除孤立的噪聲點(diǎn)；所述高斯濾波是指對(duì)整幅圖像進(jìn)行加權(quán)平均的過程，每一個(gè)像素點(diǎn)的值，都由其本身和鄰域內(nèi)的其他像素值經(jīng)過加權(quán)平均后得到。濾波處理后減少了噪聲對(duì)圖像邊緣檢測(cè)的干擾，并且使圖像邊緣變得連續(xù)，以便有利于后續(xù)的邊緣檢測(cè)。

進(jìn)一步的，在本實(shí)施例中，數(shù)據(jù)采集模塊200用于獲取所述待檢測(cè)圖像內(nèi)任一點(diǎn)作為第一參考點(diǎn)，通過使用自動(dòng)識(shí)別的方法獲得所述第一參考點(diǎn)。

具體的，所述數(shù)據(jù)采集模塊200可用于：通過將待檢測(cè)的圖像進(jìn)行二值化處理，根據(jù)所檢測(cè)的組織結(jié)構(gòu)或器官，設(shè)定相應(yīng)的灰階閾值，識(shí)別出二值化處理后封閉并且連續(xù)的零灰階區(qū)域，將該區(qū)域作為待檢測(cè)圖像封閉邊緣的內(nèi)部區(qū)域，對(duì)所有該區(qū)域的像素點(diǎn)取算數(shù)平均值，得到的點(diǎn)則為所述第一參考點(diǎn)。特別的，數(shù)據(jù)采集模塊200還可根據(jù)圖像邊緣內(nèi)部和外部具有顯著的灰階差異，通過分析待檢測(cè)的圖像或其局部區(qū)域的灰度直方圖來獲得所述灰階閾值。

數(shù)據(jù)分析模塊300用于：基于所述數(shù)據(jù)采集模塊200采集的結(jié)果，將所述第一參考點(diǎn)作為中心點(diǎn)，等角度發(fā)散出n條第一檢測(cè)線，其中，每?jī)蓷l所述第一檢測(cè)線之間的夾角角度為φ＝2π/n，選定某一條所述第一檢測(cè)線為參考線，其余每條檢測(cè)線與所述參考線自所述第一參考點(diǎn)沿逆時(shí)針或順時(shí)針方向的夾角依次為θ＝n*φ，0≤n≤n-1。

進(jìn)一步的，將所述第一參考點(diǎn)標(biāo)記為(x0,y0)，自所述第一參考點(diǎn)(x0,y0)在第一預(yù)設(shè)范圍內(nèi)遍歷每條所述第一檢測(cè)線，依次判斷每條所述第一檢測(cè)線上是否有滿足閾值條件的計(jì)算點(diǎn)；沿所述第一檢測(cè)線在第一預(yù)設(shè)范圍內(nèi)依次步進(jìn)一個(gè)像素距離作為計(jì)算點(diǎn)，其中，任意一條檢測(cè)線上的計(jì)算點(diǎn)的坐標(biāo)可記錄為(x0+r*cosθ,y0±r*sinθ)；在本實(shí)施例中，對(duì)所述第一邊緣點(diǎn)的搜索順序?yàn)樽运龅谝粎⒖键c(diǎn)沿順時(shí)針方向依次搜索，則對(duì)應(yīng)的每一條檢測(cè)線上的計(jì)算點(diǎn)對(duì)應(yīng)所述參考線的坐標(biāo)記錄為(x0+r*cosθ,y0-r*sinθ)，需要說明的是，r表示計(jì)算點(diǎn)到所述第一參考點(diǎn)(x0,y0)的像素距離，r的取值范圍根據(jù)所檢測(cè)的組織結(jié)構(gòu)或器官的正常尺寸范圍來確定，同時(shí)，r的取值范圍與所述第一預(yù)設(shè)范圍相同。

進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)分析模塊300也可以自所述第一參考點(diǎn)沿逆時(shí)針方向?qū)λ龅谝贿吘夵c(diǎn)進(jìn)行搜索，則對(duì)應(yīng)的每一條檢測(cè)線上的計(jì)算點(diǎn)對(duì)應(yīng)所述參考線的坐標(biāo)可記錄為(x0+r*cosθ,y0+r*sinθ)，由于搜索方向?qū)λ阉鹘Y(jié)果不具有本質(zhì)上的影響，故本發(fā)明不對(duì)搜索方向進(jìn)行特殊限定。

以所述第一參考點(diǎn)(x0,y0)為起點(diǎn)，從r＝0開始，計(jì)算各個(gè)所述計(jì)算點(diǎn)在其所屬的第一檢測(cè)線延伸方向的兩側(cè)a個(gè)相互對(duì)應(yīng)的像素點(diǎn)的灰階差值和的平均值，具體計(jì)算公式如下：

其中，gray(x,y)為所述數(shù)據(jù)分析模塊300用于計(jì)算像素點(diǎn)(x,y)灰階值的函數(shù)，graydiff為預(yù)設(shè)邊緣閾值，并且所述數(shù)據(jù)分析模塊300可根據(jù)所檢測(cè)的組織結(jié)構(gòu)或器官在通常情況下的邊緣灰階值來設(shè)定預(yù)設(shè)邊緣閾值。特別的，所述數(shù)據(jù)分析模塊300還可根據(jù)不同的組織結(jié)構(gòu)或器官，計(jì)算所選取的像素點(diǎn)a可為不同的取值數(shù)量。

在本實(shí)施例中，若在搜索計(jì)算中出現(xiàn)計(jì)算得到的像素點(diǎn)為非整數(shù)值，所述數(shù)據(jù)分析模塊300可對(duì)該非整數(shù)值進(jìn)行四舍五入再取整，按照取整后的像素點(diǎn)來獲取灰階值，或根據(jù)其周圍的點(diǎn)，通過插值的方式來獲得灰階值。

在計(jì)算中，若某一所述計(jì)算點(diǎn)的計(jì)算值大于所述預(yù)設(shè)邊緣閾值，所述數(shù)據(jù)分析模塊300將該計(jì)算點(diǎn)記為當(dāng)前搜索的所述第一檢測(cè)線所對(duì)應(yīng)的第一邊緣點(diǎn)；若小于預(yù)設(shè)邊緣閾值，所述數(shù)據(jù)分析模塊300將該計(jì)算點(diǎn)所屬的所述第一檢測(cè)線上的第一邊緣點(diǎn)標(biāo)記為失敗值；具體的，所述失敗值是指可以表示搜索失敗的坐標(biāo)值，在本實(shí)施例中，將所述失敗值設(shè)置為(-1,-1)

數(shù)據(jù)處理模塊400用于：在獲得所述第一邊緣點(diǎn)的集合后，處理所述第一邊緣點(diǎn)的集合以獲得所述待檢測(cè)圖像的邊緣。進(jìn)一步的，對(duì)于記錄為所述失敗值的檢測(cè)線，所述數(shù)據(jù)處理模塊400使用曲線插值的方式來填補(bǔ)，具體的，曲線插值方法可采用三次樣條插值、貝塞爾曲線或其他能夠達(dá)到類似效果的方法，若無法填補(bǔ)的，最終以失敗值標(biāo)記。

數(shù)據(jù)優(yōu)化模塊500用于：計(jì)算所述第一邊緣點(diǎn)集合中所有所述第一邊緣點(diǎn)的算術(shù)平均值作為第二參考點(diǎn)，以所述第二參考點(diǎn)為中心點(diǎn)，等角度發(fā)散出n條第二檢測(cè)線，自所述第二參考點(diǎn)遍歷每一條所述第二檢測(cè)線，在第二預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，依次步進(jìn)一個(gè)像素距離作為計(jì)算點(diǎn)，使用所述數(shù)據(jù)分析模塊300的計(jì)算方法，分別計(jì)算各個(gè)所述計(jì)算點(diǎn)在其所屬的所述第二檢測(cè)線延伸方向的兩側(cè)若干個(gè)相互對(duì)應(yīng)的像素點(diǎn)的灰階差值和的平均值，取計(jì)算值最大的計(jì)算點(diǎn)為其所屬第二檢測(cè)線上的第二邊緣點(diǎn)；其中，所述第二預(yù)設(shè)范圍是指，在當(dāng)前檢測(cè)的所述第二檢測(cè)線上，與其最為接近的所述第一邊緣點(diǎn)到所述第二參考點(diǎn)距離的前后20個(gè)像素距離以內(nèi)的范圍。

同時(shí)，所述數(shù)據(jù)處理模塊400對(duì)每條所述第二檢測(cè)線上的第二邊緣點(diǎn)進(jìn)行處理，獲得第二邊緣點(diǎn)集合，作為所述待檢測(cè)圖像的邊緣。

校驗(yàn)?zāi)K600用于：控制所述數(shù)據(jù)優(yōu)化模塊500和所述數(shù)據(jù)處理模塊400重復(fù)計(jì)算，以m-1次處理后的邊緣點(diǎn)計(jì)算得到的第m個(gè)參考點(diǎn)作為第m次處理的基準(zhǔn)，進(jìn)行迭代運(yùn)算，直至第m個(gè)參考點(diǎn)與所述第m-1個(gè)參考點(diǎn)之間的距離小于預(yù)設(shè)穩(wěn)定閾值，終止迭代并得到最終的待檢測(cè)圖像的邊緣；具體的，具體的，所述預(yù)設(shè)穩(wěn)定閾值是指，每次計(jì)算得到的參考點(diǎn)與上一次計(jì)算得到的參考點(diǎn)之間的距離的變化率較小的一個(gè)范圍值。

本發(fā)明提出的一種超聲圖像邊緣檢測(cè)方法及系統(tǒng)，能有效檢測(cè)具有封閉邊緣的組織結(jié)構(gòu)超聲圖像的邊緣，該方法能降低噪聲的干擾，不依賴于邊緣處的灰階閾值和邊緣方向，對(duì)模糊邊緣和連續(xù)邊緣的檢測(cè)具有魯棒性，并且效果較好。

應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實(shí)施例加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施例僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施例。

上文所列出的一系列的詳細(xì)說明僅僅是針對(duì)本發(fā)明的可行性實(shí)施例的具體說明，并非用以限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡未脫離本發(fā)明技藝精神所作的等效實(shí)施例或變更均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。