一种基于Radon变换的超声胸膜线自动识别定位系统的制作方法

一种基于radon变换的超声胸膜线自动识别定位系统
技术领域
1.本实用新型涉及医学超声自动识别测量技术领域，尤其是一种基于radon变换的超声胸膜线自动识别定位系统。


背景技术：

2.胸膜在超声扫描中常以明亮的线条出现，胸膜线作为一个关键的解剖标志，在肺超声中起着重要的作用，它不仅仅是胸壁与肺之间的界面，还与许多肺疾病有关，例如胸膜增厚和胸腔积液等。胸膜线的评估适用于各种医疗环境，包括急诊医学、呼吸护理、外科、介入放射学、危重护理和麻醉等。此外，胸膜线检测是评估肺的多个超声特征的基础，包括肺滑动，肺脉冲，胸膜增厚，胸膜线异常等。
3.现有技术的胸膜线检测和评估主要依赖于传统的视觉超声检查，但有一定的局限性，存在的问题是：第一，胸膜线很容易被错误地识别为胸部肌肉和脂肪层的界面；第二，胸膜线在病理状态下可能表现出不规则的形状，从而难以检查和评估；第三，定量评估胸膜是困难的，特别是当胸膜在病理状态下显示不清楚时测量胸膜厚度。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是针对现有技术的不足而设计的一种基于radon变换的超声胸膜线自动识别定位系统，采用超声图像剪切模块、radon变换模块、图像旋转模块、胸膜线提取模块和胸膜线识别定位模块组成的自动识别定位系统，利用 radon变换技术，将剪切的超声图像提取胸膜线的峰点，获取胸膜线横向投影的范围区间，并提取胸膜线，从而实现胸膜线的识别和定位，不仅可以使胸膜线的检测更加客观，而且可以实现胸膜的定量评估，有助于诊断某些胸膜疾病，如胸膜炎症，以及超声引导下的胸膜穿刺。
5.本实用新型的目的是这样实现的：一种基于radon变换的超声胸膜线自动识别定位系统，其特点该自动识别定位系统由超声图像剪切模块、radon变换模块、图像旋转模块、胸膜线提取模块和胸膜线识别定位模块组成，所述超声图像剪切模块将超声图像沿纵向方向从图像底部向上剪切一部分图像，并保留含有胸膜线的部分；所述radon变换模块将超声图像剪切模块获得的剪切后图像进行radon变换，并从变换后的能量图中提取对应于原图中直线和微曲线的峰点，根据峰点的位置信息推算出所对应原图中直线和微曲线的深度和角度信息，然后根据受试者的身高体重推算出胸膜线深度范围，从而选出对应于胸膜线的峰点；所述图像旋转模块将超声图像剪切模块获得的剪切后图像旋转至胸膜线接近水平，然后将旋转后的图像横向叠加，生成的横向强度投影曲线中对应于胸膜线的波峰相邻的两个波谷给出了胸膜线横向投影的范围区间；所述胸膜线提取模块将图像旋转模块获取的胸膜线横向投影的范围区间，从旋转后的图像中提取每一列中的最大值，从而提取胸膜线，获得胸膜线识别图像；所述胸膜线识别定位模块将胸膜线提取模块获得的胸膜线识别图像，根据图像旋转模块获取的胸膜线角度，旋转回原先的角度，此时胸膜线的深度可自动进行测量，实现胸膜线的识别和定位。
6.所述剪切一部分图像是指在计算机系统中将图像看作一个数据矩阵，将矩阵底部的一部分数据移除，以降低数据量，提高系统处理速度，而移除数据的大小依据人体身体质量指数个性化设定。
7.所述剪切后图像旋转角度由radon变换模块获取的对应于胸膜线的峰点角度决定，从而使胸膜线接近水平。
8.所述胸膜线提取模块提取胸膜线所在的像素点，而这些像素点通过提取旋转后的图像一定区间内的最大值决定，所述区间由横向累积强度曲线中对应胸膜线的波峰相邻的两个波谷决定。
9.本实用新型与现有技术相比具有结合胸膜的解剖和动态特性可快速准确识别胸膜线，提高了缺乏经验的医生对日常临床诊断的信心，提高临床手术效率，具有广泛用于临床诊断的智能应用前景。
附图说明
10.图1为本实用新型结构示意图。
具体实施方式
11.参阅附图1，本实用新型由超声图像剪切模块1、radon变换模块2、图像旋转模块3、胸膜线提取模块4和胸膜线识别定位模块5组成。
12.所述超声图像剪切模块1将超声图像沿纵向方向从图像底部向上剪切一部分图像，并保留含有胸膜线的部分，所述剪切一部分图像是指在计算机系统中将图像看作一个数据矩阵，将矩阵底部的一部分数据移除，以降低数据量，提高系统处理速度，而移除数据的大小依据人体身体质量指数个性化设定。若输入图像尺寸符合系统预设条件，则跳过超声图像剪切模块1，直接进入radon变换模块2。
13.所述radon变换模块2将超声图像剪切模块1获得的剪切后图像进行radon变换，并从变换后的能量图中提取对应于原图中直线和微曲线的峰点，根据峰点的位置信息推算出所对应原图中直线和微曲线的深度和角度信息，然后根据受试者的身高体重推算出胸膜线深度范围，从而选出对应于胸膜线的峰点。
14.所述图像旋转模块3将超声图像剪切模块1获得的剪切后图像旋转至胸膜线接近水平，然后将旋转后的图像横向叠加，生成的横向强度投影曲线中对应于胸膜线的波峰相邻的两个波谷给出了胸膜线横向投影的范围区间，所述剪切后图像旋转角度由radon变换模块2获取的对应于胸膜线的峰点角度决定，从而使胸膜线接近水平。若输入图像中的胸膜线已处于水平或接近水平，则跳过图像旋转模块3，直接进入胸膜线提取模块4。
15.所述胸膜线提取模块4将图像旋转模块3获取的胸膜线横向投影的范围区间，从旋转后的图像中提取每一列中的最大值，从而提取胸膜线所在的像素点，而这些像素点通过提取旋转后的图像一定区间内的最大值决定，所述区间由横向累积强度曲线中对应胸膜线的波峰相邻的两个波谷决定。
16.所述胸膜线识别定位模块5将胸膜线提取模块4获得的胸膜线识别图像，根据图像旋转模块3获取的胸膜线角度，旋转回原先的角度，此时胸膜线的深度可自动进行测量，实现胸膜线的识别和定位。
17.以上只是对本实用新型作进一步的说明，并非用以限制本专利，在不背离本发明构思的精神和范围下的等效实施，均应包含于本专利的权利要求范围之内。