專利名稱：從一影像處理系統(tǒng)中擷取一腫瘤輪廓的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種從一影像處理系統(tǒng)中擷取一腫瘤輪廓的方法，尤其指一種適用于一包含一儲(chǔ)存有一灰階影像的內(nèi)存及一處理器的影像處理系統(tǒng)的一種從一影像處理系統(tǒng)中擷取一腫瘤輪廓的方法。
背景技術(shù)：
超音波影像技術(shù)(Ultrasonography，US)因非侵入性成像的造影特性，而成為臨床醫(yī)學(xué)研究上重要的信息獲取利器，是目前最為被醫(yī)學(xué)界接受且不會(huì)生副作用的技術(shù)。先進(jìn)的超音波掃描儀能提供及時(shí)且高分辨率的醫(yī)療影像，因此超音波掃描近年來被廣泛使用于檢驗(yàn)與診斷腫瘤病變。其中，由分析超音波影像，可協(xié)助醫(yī)生判斷腫瘤的特性，進(jìn)而大量減少腫瘤切片檢的次數(shù)。超音波影像中的腫瘤形狀是醫(yī)師判狀斷腫瘤的良惡性的重要指標(biāo)，若能從超音波影像取得近似腫瘤形狀的輪廓，將有助于提高醫(yī)生在初期判斷腫瘤良惡的正確率。而在臨床研究上一般于超音波影像輸出后，交由專業(yè)醫(yī)師提供文字或選項(xiàng)敘述判斷。但是，不同專業(yè)醫(yī)師對于同一影像的特征敘述有時(shí)會(huì)產(chǎn)生觀察變異。因此，隨著計(jì)算機(jī)輔助診斷技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)輔助判讀腫瘤良惡性的技術(shù)，隨著臨床醫(yī)學(xué)技術(shù)演進(jìn)所產(chǎn)出針對腫瘤成像特征的許多研究，已不再遙不可及。其中，判讀腫瘤良惡性的先決條件在于決定腫瘤的成像位置，意即腫瘤輪廓測定。傳統(tǒng)腫瘤成像研究由人為進(jìn)行輪廓圈選，受限于影像清晰程度、作業(yè)人員對腫瘤邊界認(rèn)知、操作身心狀態(tài)等變異影響，呈現(xiàn)較大的輪廓輸出變異，勢必對后續(xù)良惡性判讀上造成無法統(tǒng)一的影響。計(jì)算機(jī)輔助腫瘤輪廓測定的好處，是可以讓知道腫瘤在哪里的人，都可以圈選出類似甚至一樣的腫瘤輪廓。不需謹(jǐn)慎明確的繪制輪廓，只要繪制大腦與肉眼認(rèn)定的大略邊界，即可經(jīng)由算法得到應(yīng)得的真實(shí)輪廓，因此在醫(yī)學(xué)影像處理研究上一直是備受矚目的重點(diǎn)，如Michael Kass et al.于1987年提出Snake算法，其首先給定起始邊緣，再利用算法搜尋決定最適邊緣的方式，即為醫(yī)學(xué)影像處理上常見的使用方法之一。SnakeActive Contour Method, ^ Michael Kass et al. T 1987 ρ 出，為近年來醫(yī)學(xué)影像處理研究上最常被廣泛運(yùn)用與延伸討論的算法。Snake算法的主要概念為尋求一個(gè)圈選范圍外部對于圈選范圍的約束力，與內(nèi)部影像對于圈選范圍的影響力， 這兩種力的最小化，使得圈選范圍如蛇的移動(dòng)般往周圍類似線段或是邊緣的區(qū)域伸縮。SMke算法又稱Active Contour Method是因?yàn)樗惴〞?huì)自動(dòng)搜尋相鄰區(qū)域，針對每個(gè)區(qū)域做局部考慮，并利用空間概念的連續(xù)性圍繞一個(gè)特征進(jìn)行擷取。Snake算法適合用于線段、邊緣、輪廓擷取，動(dòng)態(tài)追蹤，與立體比對，只要給予起始圈選范圍在你期望得到的影像輪廓特征附近，Snake算法即可經(jīng)由遞歸得出最終的建議輪廓。如圖1所示，圖1是公知 Snake算法用于飛機(jī)圖形影像的飛機(jī)輪廓擷取。Snake算法作用于邊界清晰的影像上，尤其是邊界內(nèi)外色差變化極大的情況下，可以得到非常優(yōu)異的效果，然而腫瘤常見邊緣模糊的情況，或是低回音不明顯甚至無低回音
6性的情況，這類的腫瘤型態(tài)對于Snake算法而言便需要做進(jìn)一步修正。Snake算法的運(yùn)作方式在于探究一點(diǎn)的周圍區(qū)域(ηΧη的屏蔽)內(nèi)每一點(diǎn)的連續(xù)性、曲率、與局部梯度能量，然而若待測的周圍區(qū)域本身屬于模糊影像，則該點(diǎn)周圍范圍的屏蔽搜尋結(jié)果將不盡理想，若大多數(shù)點(diǎn)的周圍范圍皆有如此情況，則Snake將無法得出有效的結(jié)果，這就是所謂見樹不見林的現(xiàn)象。反之若將待測區(qū)域擴(kuò)大，一來運(yùn)算時(shí)間也會(huì)隨之比例增加，二來面對大面積的模糊影像仍然效果不彰。此外，Snake算法需要給予起始范圍，若起始給定范圍不佳，加上影像模糊，則作用在腫瘤超音波成像上將無法產(chǎn)出優(yōu)異的結(jié)果。綜上所述，有鑒于傳統(tǒng)腫瘤輪廓圈選需要專業(yè)醫(yī)護(hù)人員精細(xì)費(fèi)時(shí)的徒手繪制一條確定的輪廓邊緣，Snake算法提供了不需要仔細(xì)繪制而取代以輸入周遭接近范圍的輪廓線后，交由程序完成后續(xù)的輪廓逼近。然而，若輸入輪廓太接近需求輪廓，則輸入的精細(xì)度 (時(shí)間)相對增加；若輸入輪廓與需求輪廓相距甚遠(yuǎn)，則因?yàn)镾nake為考慮整體影像的無界算法，假設(shè)輸出結(jié)果接近需求輪廓，則程序演算時(shí)間勢必相對增加，這是Snake算法會(huì)面臨的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種從一包含一儲(chǔ)存有一灰階影像的內(nèi)存及一處理器的影像處理系統(tǒng)中擷取一腫瘤輪廓的方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的從一影像處理系統(tǒng)中擷取一腫瘤輪廓的方法，該影像處理系統(tǒng)包含一儲(chǔ)存有一灰階影像的內(nèi)存及一處理器，包括從該灰階影像接收一輸入腫瘤輪廓；定義該灰階影像的一腫瘤輪廓環(huán)形區(qū)域及復(fù)數(shù)個(gè)參考線段，其中該輸入腫瘤輪廓位于該腫瘤輪廓環(huán)形區(qū)域內(nèi)，且每一該些參考線段通過該腫瘤輪廓環(huán)形區(qū)域并包含復(fù)數(shù)個(gè)量測點(diǎn)；于每一該些參考線段上擷取出一腫瘤輪廓建議點(diǎn)；以及將該些參考線段上的該些腫瘤輪廓建議點(diǎn)互相連接，以得出該腫瘤輪廓。所述的方法，其中，每一該些參考線段包含復(fù)數(shù)個(gè)局部區(qū)段，且每一該些局部區(qū)段包含復(fù)數(shù)個(gè)移動(dòng)區(qū)間；其中，每一該些局部區(qū)段是由該些量測點(diǎn)的一量測點(diǎn)、至少一位于該些量測點(diǎn)的該量測點(diǎn)之前的量測點(diǎn)及至少一位于該些量測點(diǎn)的該量測點(diǎn)之后的量測點(diǎn)構(gòu)成，且每一該些移動(dòng)區(qū)間是由位于對應(yīng)的局部區(qū)段內(nèi)的該些量測點(diǎn)的一量測點(diǎn)及至少一位于該些量測點(diǎn)的該量測點(diǎn)之后的量測點(diǎn)構(gòu)成；以及其中，該腫瘤輪廓建議點(diǎn)是由使用一移動(dòng)變異值擷取法的方式被擷取出，且該移動(dòng)變異值擷取法包含下列步驟計(jì)算出位于該些局部區(qū)段內(nèi)的一灰階影像梯度變異值及位于該些移動(dòng)區(qū)間內(nèi)的一灰階影像平均梯度變異值；計(jì)算一將該灰階影像梯度變異值除以該灰階影像平均梯度變異值而得出的比值; 以及擷取一對應(yīng)于該比值的最大值的量測點(diǎn)為該腫瘤輪廓建議點(diǎn)。所述的方法，其中，該輸入腫瘤輪廓的一重心點(diǎn)是被擷取出來，且復(fù)數(shù)個(gè)對比參考線段是被定義，每一該些對比參考線段是從該重心點(diǎn)延伸至相對應(yīng)的該些參考線段的鄰近該重心點(diǎn)的一端點(diǎn)，以及其中，該腫瘤輪廓建議點(diǎn)是由使用一對比擷取法的方式被擷取出，且該對比擷取法包含下列步驟計(jì)算出位于該些參考線段內(nèi)的一灰階影像梯度值及位于該些參考線段內(nèi)的一灰階影像平均梯度值；計(jì)算一存在于該灰階影像梯度值以及該灰階影像平均梯度值之間的差值；以及擷取一對應(yīng)于該差值的最大值的量測點(diǎn)為該腫瘤輪廓建議點(diǎn)。所述的方法，其中，該腫瘤輪廓建議點(diǎn)是由使用一距離擷取法的方式被依序擷取出，且該距離擷取法包含下列步驟當(dāng)并未存在一先前腫瘤輪廓建議點(diǎn)時(shí)，將位于一第一參考線段上的該些量測點(diǎn)的一量測點(diǎn)設(shè)定為一第一點(diǎn)，或當(dāng)存在該先前腫瘤輪廓建議點(diǎn)時(shí)，將該先前腫瘤輪廓建議點(diǎn)設(shè)定為該第一點(diǎn)；將位于一次一參考線段的該些量測點(diǎn)的一量測點(diǎn)設(shè)定為一第二點(diǎn)；以及將位于該次一參考線段的該些量測點(diǎn)中，一使得該第二點(diǎn)與該第一點(diǎn)之間具有最小距離的量測點(diǎn)擷取為位于該次一參考線段的該腫瘤輪廓建議點(diǎn)。所述的方法，其中，該腫瘤輪廓建議點(diǎn)是由使用一灰階影像梯度的指數(shù)加權(quán)移動(dòng)平均值差異擷取法的方式被依序擷取出，且該灰階影像梯度的指數(shù)加權(quán)移動(dòng)平均值差異擷取法包含下列步驟當(dāng)并未存在一先前腫瘤輪廓建議點(diǎn)時(shí)，將位于一第一參考線段上的該些量測點(diǎn)的一量測點(diǎn)設(shè)定為一參考清單，或當(dāng)存在該先前腫瘤輪廓建議點(diǎn)時(shí)，將所有該先前腫瘤輪廓建議點(diǎn)設(shè)定為該參考清單；提供一指數(shù)加權(quán)移動(dòng)平均值加權(quán)公式；確定該指數(shù)加權(quán)移動(dòng)平均值加權(quán)公式的權(quán)重因子的數(shù)值，及從每一量測點(diǎn)或該參考清單中的腫瘤輪廓建議點(diǎn)所具有的灰階影像梯度值中，接收該參考清單的指數(shù)加權(quán)移動(dòng)平均值的數(shù)值；將該參考清單的指數(shù)加權(quán)移動(dòng)平均值的數(shù)值及位于一次一參考線段的每一該些量測點(diǎn)所具有的灰階影像梯度值作為該指數(shù)加權(quán)移動(dòng)平均值加權(quán)公式的輸入變量；定義該指數(shù)加權(quán)移動(dòng)平均值加權(quán)公式的輸出為位于該次一參考線段的每一該些量測點(diǎn)所具有的指數(shù)加權(quán)移動(dòng)平均值的數(shù)值；以及將位于該次一參考線段的每一該些量測點(diǎn)中，一具有最小的一存在于該灰階影像梯度值與該指數(shù)加權(quán)移動(dòng)平均值的數(shù)值之間的差值的量測點(diǎn)擷取為位于該次一參考線段的該腫瘤輪廓建議點(diǎn)。所述的方法，其中，該腫瘤輪廓建議點(diǎn)是由使用一角度擷取法的方式被依序擷取出，且該角度擷取法包含下列步驟當(dāng)一先前腫瘤輪廓建議點(diǎn)之前并未存在一腫瘤輪廓建議點(diǎn)時(shí)，將位于一第一參考線段上的該些量測點(diǎn)的一量測點(diǎn)設(shè)定為一第一點(diǎn)，且將位于一第二參考線段上的該些量測點(diǎn)的一量測點(diǎn)設(shè)定為一第二點(diǎn)，或當(dāng)該先前腫瘤輪廓建議點(diǎn)之前存在一腫瘤輪廓建議點(diǎn)時(shí)，將存在于該先前腫瘤輪廓建議點(diǎn)之前的該腫瘤輪廓建議點(diǎn)設(shè)定為該第一點(diǎn)，且將該先前腫瘤輪廓建議點(diǎn)設(shè)定為該第二點(diǎn)；將一從該第一點(diǎn)朝向該第二點(diǎn)的向量定義為一第一向量，且將復(fù)數(shù)個(gè)分別從該第二點(diǎn)朝向位于一次一參考線段的每一該些量測點(diǎn)的向量定義為復(fù)數(shù)個(gè)第二向量；分別計(jì)算出介于該第一向量與每一該些第二向量之間的復(fù)數(shù)個(gè)夾角的余弦值；以及將位于該次一參考線段的每一該些量測點(diǎn)中，一對應(yīng)于形成一具有最大余弦值的夾角的該第二向量的量測點(diǎn)擷取為位于該次一參考線段的該腫瘤輪廓建議點(diǎn)。本發(fā)明提供的從一影像處理系統(tǒng)中擷取一腫瘤輪廓的方法，該影像處理系統(tǒng)包含一儲(chǔ)存有一灰階影像的內(nèi)存及一處理器，還包括從該灰階影像接收一輸入腫瘤輪廓；定義該灰階影像的一腫瘤輪廓環(huán)形區(qū)域及復(fù)數(shù)個(gè)參考線段，其中該輸入腫瘤輪廓是位于該腫瘤輪廓環(huán)形區(qū)域內(nèi)，且每一該些參考線段是通過該腫瘤輪廓環(huán)形區(qū)域并包含復(fù)數(shù)個(gè)量測點(diǎn)；于每一該些參考線段上擷取出一調(diào)整腫瘤輪廓建議點(diǎn)；以及將該些參考線段上的該些調(diào)整腫瘤輪廓建議點(diǎn)互相連接，以得出該調(diào)整腫瘤輪廓；其中，位于每一該些參考線段上的該些調(diào)整腫瘤輪廓建議點(diǎn)是由下列步驟而得出將由一移動(dòng)變異值擷取法而擷取出的位于該參考線段的所有該些量測點(diǎn)的數(shù)值、 將由一對比擷取法而擷取出的位于該參考線段的所有該些量測點(diǎn)的數(shù)值、將由一距離擷取法而擷取出的位于該參考線段的所有該些量測點(diǎn)的數(shù)值、將由一灰階影像梯度的指數(shù)加權(quán)移動(dòng)平均值差異擷取法而擷取出的位于該參考線段的所有該些量測點(diǎn)的數(shù)值及將由一角度擷取法而擷取出的位于該參考線段的所有該些量測點(diǎn)的數(shù)值分別正規(guī)化至一介于0及1 的數(shù)值；確定分別對應(yīng)至前述的各種擷取法的一調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)；由將分別對應(yīng)于每一前述的各種擷取法的一乘積相乘在一起的方式，分別計(jì)算出位于該參考線段的每一該些量測點(diǎn)的一權(quán)重參數(shù)，其中，該乘積是由將正規(guī)化后的由該擷取法所擷取出的該量測點(diǎn)的數(shù)值自乘一等于該擷取法所對應(yīng)的該調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)的次數(shù)的方式被得出；由計(jì)算一平均坐標(biāo)的方式，擷取出位于該參考線段上的該腫瘤輪廓建議點(diǎn)，且該平均坐標(biāo)是由將位于該參考線段上的每一量測點(diǎn)的坐標(biāo)分別乘以一相對應(yīng)的權(quán)重參數(shù)，再將所得的乘積加總在一起的方式被計(jì)算出來；其中，在該移動(dòng)變異值擷取法中，每一該些參考線段包含復(fù)數(shù)個(gè)局部區(qū)段，且每一該些局部區(qū)段包含復(fù)數(shù)個(gè)移動(dòng)區(qū)間；每一該些局部區(qū)段是由該些量測點(diǎn)的一量測點(diǎn)、至少一位于該些量測點(diǎn)的該量測點(diǎn)之前的量測點(diǎn)及至少一位于該些量測點(diǎn)的該量測點(diǎn)之后的量測點(diǎn)構(gòu)成，且每一該些移動(dòng)區(qū)間是由位于對應(yīng)的局部區(qū)段內(nèi)的該些量測點(diǎn)的一量測點(diǎn)及至少一位于該些量測點(diǎn)的該量測點(diǎn)之后的量測點(diǎn)構(gòu)成；以及位于該參考線段的該些量測點(diǎn)的數(shù)值是由該移動(dòng)變異值擷取法被擷取出，且該移動(dòng)變異值擷取法包含下列步驟計(jì)算出位于該些局部區(qū)段內(nèi)的一灰階影像梯度變異值及位于該些移動(dòng)區(qū)間內(nèi)的一灰階影像平均梯度變異值；計(jì)算一將該灰階影像梯度變異值除以該灰階影像平均梯度變異值而得出的比值; 以及擷取一對應(yīng)于該比值的最大值的量測點(diǎn)為該腫瘤輪廓建議點(diǎn)；其中，在該對比擷取法中，該輸入腫瘤輪廓的一重心點(diǎn)是被擷取出來，且復(fù)數(shù)個(gè)對比參考線段是被定義，每一該些對比參考線段是從該重心點(diǎn)延伸至相對應(yīng)的該些參考線段的鄰近該重心點(diǎn)的一端點(diǎn)；以及位于該參考線段的該些量測點(diǎn)的數(shù)值是由該對比擷取法被擷取出，且該對比擷取法包含下列步驟計(jì)算出位于該些參考線段內(nèi)的一灰階影像梯度值及位于該些參考線段內(nèi)的一灰階影像平均梯度值；計(jì)算一存在于該灰階影像梯度值以及該灰階影像平均梯度值之間的差值；以及擷取一對應(yīng)于該差值的最大值的量測點(diǎn)為該腫瘤輪廓建議點(diǎn)；其中，在該距離擷取法中，位于該參考線段的該些量測點(diǎn)的數(shù)值是依序由該距離擷取法被擷取出，且該距離擷取法包含下列步驟當(dāng)并未存在一先前腫瘤輪廓建議點(diǎn)時(shí)，將位于一第一參考線段上的該些量測點(diǎn)的一量測點(diǎn)設(shè)定為一第一點(diǎn)，或當(dāng)存在該先前腫瘤輪廓建議點(diǎn)時(shí)，將該先前腫瘤輪廓建議點(diǎn)設(shè)定為該第一點(diǎn)；將位于一次一參考線段的該些量測點(diǎn)的一量測點(diǎn)設(shè)定為一第二點(diǎn)；以及將位于該次一參考線段的該些量測點(diǎn)中，一使得該第二點(diǎn)與該第一點(diǎn)之間具有最小距離的量測點(diǎn)擷取為位于該次一參考線段的該腫瘤輪廓建議點(diǎn)；其中，在該灰階影像梯度的指數(shù)加權(quán)移動(dòng)平均值差異擷取法中，位于該參考線段的該些量測點(diǎn)的數(shù)值是依序由該灰階影像梯度的指數(shù)加權(quán)移動(dòng)平均值差異擷取法被擷取出，且該灰階影像梯度的指數(shù)加權(quán)移動(dòng)平均值差異擷取法包含下列步驟當(dāng)并未存在一先前腫瘤輪廓建議點(diǎn)時(shí)，將位于一第一參考線段上的該些量測點(diǎn)的一量測點(diǎn)設(shè)定為一參考清單，或當(dāng)存在該先前腫瘤輪廓建議點(diǎn)時(shí)，將所有該先前腫瘤輪廓建議點(diǎn)設(shè)定為該參考清單；提供一指數(shù)加權(quán)移動(dòng)平均值加權(quán)公式；確定該指數(shù)加權(quán)移動(dòng)平均值加權(quán)公式的權(quán)重因子的數(shù)值，及從每一量測點(diǎn)或該參考清單中的腫瘤輪廓建議點(diǎn)所具有的灰階影像梯度值中，接收該參考清單的指數(shù)加權(quán)移動(dòng)平均值的數(shù)值；將該參考清單的指數(shù)加權(quán)移動(dòng)平均值的數(shù)值及位于一次一參考線段的每一該些量測點(diǎn)所具有的灰階影像梯度值作為該指數(shù)加權(quán)移動(dòng)平均值加權(quán)公式的輸入變量；定義該指數(shù)加權(quán)移動(dòng)平均值加權(quán)公式的輸出為位于該次一參考線段的每一該些量測點(diǎn)所具有的指數(shù)加權(quán)移動(dòng)平均值的數(shù)值；以及將位于該次一參考線段的每一該些量測點(diǎn)中，一具有最小的一存在于該灰階影像梯度值與該指數(shù)加權(quán)移動(dòng)平均值的數(shù)值之間的差值的量測點(diǎn)擷取為位于該次一參考線段的該腫瘤輪廓建議點(diǎn)；其中，在該角度擷取法中，位于該參考線段的該些量測點(diǎn)的數(shù)值是依序由該角度擷取法被擷取出，且該角度擷取法包含下列步驟
當(dāng)一先前腫瘤輪廓建議點(diǎn)之前并未存在一腫瘤輪廓建議點(diǎn)時(shí)，將位于一第一參考線段上的該些量測點(diǎn)的一量測點(diǎn)設(shè)定為一第一點(diǎn)，且將位于一第二參考線段上的該些量測點(diǎn)的一量測點(diǎn)設(shè)定為一第二點(diǎn)，或當(dāng)該先前腫瘤輪廓建議點(diǎn)之前存在一腫瘤輪廓建議點(diǎn)時(shí)，將存在于該先前腫瘤輪廓建議點(diǎn)之前的該腫瘤輪廓建議點(diǎn)設(shè)定為該第一點(diǎn)，且將該先前腫瘤輪廓建議點(diǎn)設(shè)定為該第二點(diǎn)；將一從該第一點(diǎn)朝向該第二點(diǎn)的向量定義為一第一向量，且將復(fù)數(shù)個(gè)分別從該第二點(diǎn)朝向位于一次一參考線段的每一該些量測點(diǎn)的向量定義為復(fù)數(shù)個(gè)第二向量；分別計(jì)算出介于該第一向量與每一該些第二向量之間的復(fù)數(shù)個(gè)夾角的余弦值；以及將位于該次一參考線段的每一該些量測點(diǎn)中，一對應(yīng)于形成一具有最大余弦值的夾角的該第二向量的量測點(diǎn)擷取為位于該次一參考線段的該腫瘤輪廓建議點(diǎn)。由本發(fā)明的從一包含一儲(chǔ)存有一灰階影像的內(nèi)存及一處理器的影像處理系統(tǒng)中擷取一腫瘤輪廓的方法，醫(yī)師可迅速且精確地從一灰階影像中辨識出一腫瘤輪廓。此外，由于腫瘤輪廓可依據(jù)5種擷取法(移動(dòng)變異值擷取法、對比擷取法、距離擷取法、灰階影像梯度的指數(shù)加權(quán)移動(dòng)平均值差異擷取法及角度擷取法)中的一種的計(jì)算過程被擷取出來，再形成于前述的灰階影像上，故影像處理系統(tǒng)計(jì)算腫瘤輪廓所需的時(shí)間便可被最小化，且計(jì)算出的腫瘤輪廓與真實(shí)腫瘤輪廓的符合程度亦可被最大化。


圖1是公知Snake算法用于飛機(jī)圖形影像的飛機(jī)輪廓擷取示意圖。圖2是本發(fā)明一較佳實(shí)施例的系統(tǒng)架構(gòu)圖。圖3是本發(fā)明一較佳實(shí)施例的腫瘤輪廓擷取示意圖。圖4是本發(fā)明第一實(shí)施例的從一影像處理系統(tǒng)中擷取一腫瘤輪廓的方法的流程圖。圖5是一顯示用于擷取一腫瘤輪廓建議點(diǎn)的移動(dòng)變異值擷取法的流程圖。圖6是顯示本發(fā)明第一實(shí)施例的局部區(qū)段及移動(dòng)區(qū)間的示意圖。圖7是顯示本發(fā)明第一實(shí)施例的位于一參考線段的各量測點(diǎn)所具的灰階影像梯度及相對應(yīng)的移動(dòng)變異值的線狀示意圖。圖8是顯示在本發(fā)明第一實(shí)施例的一從腫瘤重心點(diǎn)延伸至一外交點(diǎn)的參考線段上，灰階影像梯度的變化趨勢的剖面示意圖。圖9是一顯示用于擷取一腫瘤輪廓建議點(diǎn)的對比擷取法的流程圖。圖10是一顯示用于擷取一腫瘤輪廓建議點(diǎn)的距離擷取法的流程圖。圖11是一顯示用于擷取一腫瘤輪廓建議點(diǎn)的灰階影像梯度的指數(shù)加權(quán)移動(dòng)平均值差異擷取法的流程圖。圖12是一顯示用于擷取一腫瘤輪廓建議點(diǎn)的角度擷取法的流程圖。圖13是本發(fā)明第二實(shí)施例的從一影像處理系統(tǒng)中擷取一腫瘤輪廓的方法的流程圖。附圖中主要組件符號說明1影像處理系統(tǒng)；11內(nèi)存；12處理器；111待處理圖形影像；112，r預(yù)定區(qū)段；13顯示屏幕；14輸入裝置；20腫瘤區(qū)塊；2，LIi輸入輪廓線；21，PIij輸入輪廓點(diǎn)；22待測點(diǎn)；3， Bi重心點(diǎn)；4軌跡點(diǎn)參考線；41軌跡點(diǎn)待測線段；411輪廓建議點(diǎn)；42對比參考線段；5輪廓建議線；OIij外交點(diǎn)；IIij內(nèi)交點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的從一包含一儲(chǔ)存有一灰階影像的內(nèi)存及一處理器的影像處理系統(tǒng)中擷取一腫瘤輪廓的方法，包括從此灰階影像接收一輸入腫瘤輪廓；定義此灰階影像的一腫瘤輪廓環(huán)形區(qū)域及復(fù)數(shù)個(gè)參考線段，其中此輸入腫瘤輪廓位于此腫瘤輪廓環(huán)形區(qū)域內(nèi)，且每一該些參考線段是通過此腫瘤輪廓環(huán)形區(qū)域并包含復(fù)數(shù)個(gè)量測點(diǎn)；于每一該些參考線段上擷取出一腫瘤輪廓建議點(diǎn)；以及將該些參考線段上的該些腫瘤輪廓建議點(diǎn)互相連接，以得出此腫瘤輪廓。本發(fā)明的從一包含一儲(chǔ)存有一灰階影像的內(nèi)存及一處理器的影像處理系統(tǒng)中擷取一腫瘤輪廓的方法，包括從此灰階影像接收一輸入腫瘤輪廓；定義此灰階影像的一腫瘤輪廓環(huán)形區(qū)域及復(fù)數(shù)個(gè)參考線段，其中此輸入腫瘤輪廓位于此腫瘤輪廓環(huán)形區(qū)域內(nèi)，且每一該些參考線段是通過此腫瘤輪廓環(huán)形區(qū)域并包含復(fù)數(shù)個(gè)量測點(diǎn)；于每一該些參考線段上擷取出一調(diào)整腫瘤輪廓建議點(diǎn)；以及將該些參考線段上的該些調(diào)整腫瘤輪廓建議點(diǎn)互相連接，以得出此調(diào)整腫瘤輪廓；其中，位于每一該些參考線段上的該些調(diào)整腫瘤輪廓建議點(diǎn)是由下列步驟而得出將由一移動(dòng)變異值擷取法而擷取出的位于此參考線段的所有該些量測點(diǎn)的數(shù)值、將由一對比擷取法而擷取出的位于此參考線段的所有該些量測點(diǎn)的數(shù)值、將由一距離擷取法而擷取出的位于此參考線段的所有該些量測點(diǎn)的數(shù)值、將由一灰階影像梯度的指數(shù)加權(quán)移動(dòng)平均值差異擷取法而擷取出的位于此參考線段的所有該些量測點(diǎn)的數(shù)值及將由一角度擷取法而擷取出的位于此參考線段的所有該些量測點(diǎn)的數(shù)值分別正規(guī)化至一介于0及1的數(shù)值；確定分別對應(yīng)至前述的各種擷取法的一調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)；由將分別對應(yīng)于每一前述的各種擷取法的一乘積相乘在一起的方式，分別計(jì)算出位于此參考線段的每一該些量測點(diǎn)的一權(quán)重參數(shù)，其中，此乘積是由將正規(guī)化后的由此擷取法所擷取出的此量測點(diǎn)的數(shù)值自乘一等于此擷取法所對應(yīng)的此調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)的次數(shù)的方式被得出；由計(jì)算一平均坐標(biāo)的方式，擷取出位于此參考線段上的此腫瘤輪廓建議點(diǎn)，且此平均坐標(biāo)是由將位于此參考線段上的每一量測點(diǎn)的坐標(biāo)分別乘以一相對應(yīng)的權(quán)重參數(shù)，再將所得的乘積加總在一起的方式被計(jì)算出來；其中，在此移動(dòng)變異值擷取法中，每一該些參考線段包含復(fù)數(shù)個(gè)局部區(qū)段，且每一該些局部區(qū)段包含復(fù)數(shù)個(gè)移動(dòng)區(qū)間；每一該些局部區(qū)段是由該些量測點(diǎn)的一量測點(diǎn)、至少一位于該些量測點(diǎn)的此量測點(diǎn)之前的量測點(diǎn)及至少一位于該些量測點(diǎn)的此量測點(diǎn)之后的量測點(diǎn)構(gòu)成，且每一該些移動(dòng)區(qū)間是由位于對應(yīng)的局部區(qū)段內(nèi)的該些量測點(diǎn)的一量測點(diǎn)及至少一位于該些量測點(diǎn)的此量測點(diǎn)之后的量測點(diǎn)構(gòu)成；以及位于此參考線段的該些量測點(diǎn)的數(shù)值是由此移動(dòng)變異值擷取法被擷取出，且此移動(dòng)變異值擷取法包含下列步驟計(jì)算出位于該些局部區(qū)段內(nèi)的一灰階影像梯度變異值及位于該些移動(dòng)區(qū)間內(nèi)的一灰階影像平均梯度變異值；計(jì)算一將此灰階影像梯度變異值除以此灰階影像平均梯度變異值而得出的比值；以及擷取一對應(yīng)于此比值的最大值的量測點(diǎn)為此腫瘤輪廓建議點(diǎn)；其中，在此對比擷取法中，此輸入腫瘤輪廓的一重心點(diǎn)被擷取出來，且復(fù)數(shù)個(gè)對比參考線段被定義，每一該些對比參考線段從此重心點(diǎn)延伸至相對應(yīng)的該些參考線段的鄰近此重心點(diǎn)的一端點(diǎn)；以及位于此參考線段的該些量測點(diǎn)的數(shù)值由此對比擷取法被擷取出， 且此對比擷取法包含下列步驟計(jì)算出位于該些參考線段內(nèi)的一灰階影像梯度值及位于該些參考線段內(nèi)的一灰階影像平均梯度值；計(jì)算一存在于此灰階影像梯度值以及此灰階影像平均梯度值之間的差值；以及擷取一對應(yīng)于此差值的最大值的量測點(diǎn)為此腫瘤輪廓建議點(diǎn)。
其中，在此距離擷取法中，位于此參考線段的該些量測點(diǎn)的數(shù)值是依序由此距離擷取法被擷取出，且此距離擷取法包含下列步驟當(dāng)并未存在一先前腫瘤輪廓建議點(diǎn)時(shí)，將位于一第一參考線段上的該些量測點(diǎn)的一量測點(diǎn)設(shè)定為一第一點(diǎn)，或當(dāng)存在此先前腫瘤輪廓建議點(diǎn)時(shí)，將此先前腫瘤輪廓建議點(diǎn)設(shè)定為此第一點(diǎn)；將位于一次一參考線段的該些量測點(diǎn)的一量測點(diǎn)設(shè)定為一第二點(diǎn)；以及將位于此次一參考線段的該些量測點(diǎn)中，一使得此第二點(diǎn)與此第一點(diǎn)之間具有最小距離的量測點(diǎn)擷取為位于此次一參考線段的此腫瘤輪廓建議點(diǎn)；其中，在此灰階影像梯度的指數(shù)加權(quán)移動(dòng)平均值差異擷取法中，位于此參考線段的該些量測點(diǎn)的數(shù)值是依序由此灰階影像梯度的指數(shù)加權(quán)移動(dòng)平均值差異擷取法被擷取出，且此灰階影像梯度的指數(shù)加權(quán)移動(dòng)平均值差異擷取法包含下列步驟當(dāng)并未存在一先前腫瘤輪廓建議點(diǎn)時(shí)，將位于一第一參考線段上的該些量測點(diǎn)的一量測點(diǎn)設(shè)定為一參考清單，或當(dāng)存在此先前腫瘤輪廓建議點(diǎn)時(shí)，將所有此先前腫瘤輪廓建議點(diǎn)設(shè)定為此參考清單； 提供一指數(shù)加權(quán)移動(dòng)平均值加權(quán)公式；確定此指數(shù)加權(quán)移動(dòng)平均值加權(quán)公式的權(quán)重因子的數(shù)值，及從每一量測點(diǎn)或此參考清單中的腫瘤輪廓建議點(diǎn)所具有的灰階影像梯度值中，接收此參考清單的指數(shù)加權(quán)移動(dòng)平均值的數(shù)值；將此參考清單的指數(shù)加權(quán)移動(dòng)平均值的數(shù)值及位于一次一參考線段的每一該些量測點(diǎn)所具有的灰階影像梯度值作為此指數(shù)加權(quán)移動(dòng)平均值加權(quán)公式的輸入變量；定義此指數(shù)加權(quán)移動(dòng)平均值加權(quán)公式的輸出為位于此次一參考線段的每一該些量測點(diǎn)所具有的指數(shù)加權(quán)移動(dòng)平均值的數(shù)值；以及將位于此次一參考線段的每一該些量測點(diǎn)中，一具有最小的一存在于此灰階影像梯度值與此指數(shù)加權(quán)移動(dòng)平均值的數(shù)值之間的差值的量測點(diǎn)擷取為位于此次一參考線段的此腫瘤輪廓建議點(diǎn)；其中，在此角度擷取法中，位于此參考線段的該些量測點(diǎn)的數(shù)值是依序由此角度擷取法被擷取出，且此角度擷取法包含下列步驟當(dāng)一先前腫瘤輪廓建議點(diǎn)之前并未存在一腫瘤輪廓建議點(diǎn)時(shí)，將位于一第一參考線段上的該些量測點(diǎn)的一量測點(diǎn)設(shè)定為一第一點(diǎn)，且將位于一第二參考線段上的該些量測點(diǎn)的一量測點(diǎn)設(shè)定為一第二點(diǎn)，或當(dāng)此先前腫瘤輪廓建議點(diǎn)之前存在一腫瘤輪廓建議點(diǎn)時(shí)，將存在于此先前腫瘤輪廓建議點(diǎn)之前的此腫瘤輪廓建議點(diǎn)設(shè)定為此第一點(diǎn)，且將此先前腫瘤輪廓建議點(diǎn)設(shè)定為此第二點(diǎn)；將一從此第一點(diǎn)朝向此第二點(diǎn)的向量定義為一第一向量，且將復(fù)數(shù)個(gè)分別從此第二點(diǎn)朝向位于一次一參考線段的每一該些量測點(diǎn)的向量定義為復(fù)數(shù)個(gè)第二向量；分別計(jì)算出介于此第一向量與每一該些第二向量之間的復(fù)數(shù)個(gè)夾角的余弦值；以及將位于此次一參考線段的每一該些量測點(diǎn)中，一對應(yīng)于形成一具有最大余弦值的夾角的此第二向量的量測點(diǎn)擷取為位于此次一參考線段的此腫瘤輪廓建議點(diǎn)。因此，由應(yīng)用本發(fā)明的從一包含一儲(chǔ)存有一灰階影像的內(nèi)存及一處理器的影像處理系統(tǒng)中擷取一腫瘤輪廓的方法，醫(yī)師可迅速且精確地從一灰階影像中辨識出一腫瘤輪廓。此外，由于腫瘤輪廓可依據(jù)5種擷取法(移動(dòng)變異值擷取法、對比擷取法、距離擷取法、 灰階影像梯度的指數(shù)加權(quán)移動(dòng)平均值差異擷取法及角度擷取法)中的一種的計(jì)算過程被擷取出來，再形成于前述的灰階影像上，故影像處理系統(tǒng)計(jì)算腫瘤輪廓所需的時(shí)間便可被最小化，且計(jì)算出的腫瘤輪廓與真實(shí)腫瘤輪廓的符合程度亦可被最大化。在本發(fā)明第一實(shí)施例的從一包含一儲(chǔ)存有一灰階影像的內(nèi)存及一處理器的影像處理系統(tǒng)中擷取一腫瘤輪廓的方法中，每一該些參考線段包含復(fù)數(shù)個(gè)局部區(qū)段，且每一該些局部區(qū)段包含復(fù)數(shù)個(gè)移動(dòng)區(qū)間；其中，每一該些局部區(qū)段是由該些量測點(diǎn)的一量測點(diǎn)、至少一位于該些量測點(diǎn)的此量測點(diǎn)之前的量測點(diǎn)及至少一位于該些量測點(diǎn)的此量測點(diǎn)之后的量測點(diǎn)構(gòu)成。此外，每一該些移動(dòng)區(qū)間是由位于對應(yīng)的局部區(qū)段內(nèi)的該些量測點(diǎn)的一量測點(diǎn)及至少一位于該些量測點(diǎn)的此量測點(diǎn)之后的量測點(diǎn)構(gòu)成。除此之外，腫瘤輪廓建議點(diǎn)可由使用一移動(dòng)變異值擷取法的方式被擷取出，且此移動(dòng)變異值擷取法包含下列步驟計(jì)算出位于該些局部區(qū)段內(nèi)的一灰階影像梯度變異值及位于該些移動(dòng)區(qū)間內(nèi)的一灰階影像平均梯度變異值；計(jì)算一將此灰階影像梯度變異值除以此灰階影像平均梯度變異值而得出的比值；以及擷取一對應(yīng)于此比值的最大值的量測點(diǎn)為此腫瘤輪廓建議點(diǎn)。在本發(fā)明第一實(shí)施例的從一包含一儲(chǔ)存有一灰階影像的內(nèi)存及一處理器的影像處理系統(tǒng)中擷取一腫瘤輪廓的方法中，此輸入腫瘤輪廓的一重心點(diǎn)被擷取出來，且復(fù)數(shù)個(gè)對比參考線段被定義。此外，每一該些對比參考線段是從此重心點(diǎn)延伸至相對應(yīng)的該些參考線段的鄰近此重心點(diǎn)的一端點(diǎn)。除此之外，腫瘤輪廓建議點(diǎn)可由使用一對比擷取法的方式被擷取出，且此對比擷取法包含下列步驟計(jì)算出位于該些參考線段內(nèi)的一灰階影像梯度值及位于該些參考線段內(nèi)的一灰階影像平均梯度值；計(jì)算一存在于此灰階影像梯度值以及此灰階影像平均梯度值之間的差值；以及擷取一對應(yīng)于此差值的最大值的量測點(diǎn)為此腫瘤輪廓建議點(diǎn)。在本發(fā)明第一實(shí)施例的從一包含一儲(chǔ)存有一灰階影像的內(nèi)存及一處理器的影像處理系統(tǒng)中擷取一腫瘤輪廓的方法中，腫瘤輪廓建議點(diǎn)可由使用一距離擷取法的方式被依序擷取出，且此距離擷取法包含下列步驟當(dāng)并未存在一先前腫瘤輪廓建議點(diǎn)時(shí)，將位于一第一參考線段上的該些量測點(diǎn)的一量測點(diǎn)設(shè)定為一第一點(diǎn)，或當(dāng)存在此先前腫瘤輪廓建議點(diǎn)時(shí)，將此先前腫瘤輪廓建議點(diǎn)設(shè)定為此第一點(diǎn)；將位于一次一參考線段的該些量測點(diǎn)的一量測點(diǎn)設(shè)定為一第二點(diǎn)；以及將位于此次一參考線段的該些量測點(diǎn)中，一使得此第二點(diǎn)與此第一點(diǎn)之間具有最小距離的量測點(diǎn)擷取為位于此次一參考線段的此腫瘤輪廓建議點(diǎn)。在本發(fā)明第一實(shí)施例的從一包含一儲(chǔ)存有一灰階影像的內(nèi)存及一處理器的影像處理系統(tǒng)中擷取一腫瘤輪廓的方法中，腫瘤輪廓建議點(diǎn)可由使用一灰階影像梯度的指數(shù)加權(quán)移動(dòng)平均值差異擷取法的方式被依序擷取出，此灰階影像梯度的指數(shù)加權(quán)移動(dòng)平均值差異擷取法包含下列步驟當(dāng)并未存在一先前腫瘤輪廓建議點(diǎn)時(shí)，將位于一第一參考線段上的該些量測點(diǎn)的一量測點(diǎn)設(shè)定為一參考清單，或當(dāng)存在此先前腫瘤輪廓建議點(diǎn)時(shí)，將所有此先前腫瘤輪廓建議點(diǎn)設(shè)定為此參考清單；提供一指數(shù)加權(quán)移動(dòng)平均值加權(quán)公式；確定此指數(shù)加權(quán)移動(dòng)平均值加權(quán)公式的權(quán)重因子的數(shù)值，及從每一量測點(diǎn)或此參考清單中的腫瘤輪廓建議點(diǎn)所具有的灰階影像梯度值中，接收此參考清單的指數(shù)加權(quán)移動(dòng)平均值的數(shù)值； 將此參考清單的指數(shù)加權(quán)移動(dòng)平均值的數(shù)值及位于一次一參考線段的每一該些量測點(diǎn)所具有的灰階影像梯度值作為此指數(shù)加權(quán)移動(dòng)平均值加權(quán)公式的輸入變量；定義此指數(shù)加權(quán)移動(dòng)平均值加權(quán)公式的輸出為位于此次一參考線段的每一該些量測點(diǎn)所具有的指數(shù)加權(quán)移動(dòng)平均值的數(shù)值；以及將位于此次一參考線段的每一該些量測點(diǎn)中，一具有最小的一存在于此灰階影像梯度值與此指數(shù)加權(quán)移動(dòng)平均值的數(shù)值之間的差值的量測點(diǎn)擷取為位于此次一參考線段的此腫瘤輪廓建議點(diǎn)。在本發(fā)明第一實(shí)施例的從一包含一儲(chǔ)存有一灰階影像的內(nèi)存及一處理器的影像處理系統(tǒng)中擷取一腫瘤輪廓的方法中，腫瘤輪廓建議點(diǎn)可由使用一角度擷取法的方式被依序擷取出，此角度擷取法包含下列步驟當(dāng)一先前腫瘤輪廓建議點(diǎn)之前并未存在一腫瘤輪廓建議點(diǎn)時(shí)，將位于一第一參考線段上的該些量測點(diǎn)的一量測點(diǎn)設(shè)定為一第一點(diǎn)，且將位于一第二參考線段上的該些量測點(diǎn)的一量測點(diǎn)設(shè)定為一第二點(diǎn)，或當(dāng)此先前腫瘤輪廓建議點(diǎn)之前存在一腫瘤輪廓建議點(diǎn)時(shí)，將存在于此先前腫瘤輪廓建議點(diǎn)之前的此腫瘤輪廓建議點(diǎn)設(shè)定為此第一點(diǎn)，且將此先前腫瘤輪廓建議點(diǎn)設(shè)定為此第二點(diǎn)；將一從此第一點(diǎn)朝向此第二點(diǎn)的向量定義為一第一向量，且將復(fù)數(shù)個(gè)分別從此第二點(diǎn)朝向位于一次一參考線段的每一該些量測點(diǎn)的向量定義為復(fù)數(shù)個(gè)第二向量；分別計(jì)算出介于此第一向量與每一該些第二向量之間的復(fù)數(shù)個(gè)夾角的余弦值；以及將位于此次一參考線段的每一該些量測點(diǎn)中，一對應(yīng)于形成一具有最大余弦值的夾角的此第二向量的量測點(diǎn)擷取為位于此次一參考線段的此腫瘤輪廓建議點(diǎn)。以下結(jié)合附圖并列舉實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。請同時(shí)參閱圖2及圖3，圖2是本發(fā)明一較佳實(shí)施例的系統(tǒng)架構(gòu)圖，圖3則為本發(fā)明一較佳實(shí)施例的腫瘤輪廓擷取示意圖。如圖2所示，影像處理系統(tǒng)1包含一內(nèi)存11、一處理器12、一顯示屏幕13及一輸入裝置14。而內(nèi)存11儲(chǔ)存有一待處理圖形影像111及一預(yù)定區(qū)段112。其中，待處理圖形影像111是指尚未進(jìn)行本發(fā)明的從一影像處理系統(tǒng)中擷取一腫瘤輪廓的方法的超音波影像圖，其可通過輸入裝置14輸入。又如圖3所示，其顯示有一腫瘤區(qū)塊20。而處理后的影像圖又可通過顯示屏幕13加以輸出顯示。此外，前述輸入裝置14可用以輸入影像、文字、指令等數(shù)據(jù)至影像處理系統(tǒng)1，內(nèi)存11是用以暫存數(shù)據(jù)或執(zhí)行的程序，處理器12用以運(yùn)算及處理數(shù)據(jù)等，顯示屏幕13則用以顯示輸出的數(shù)據(jù)。如圖2所示的影像處理系統(tǒng)1 一般是于系統(tǒng)程序下執(zhí)行各種應(yīng)用程序， 例如文書處理程序、繪圖程序、科學(xué)運(yùn)算程序、瀏覽程序、電子郵件程序、影像處理程序等。當(dāng)欲使影像處理系統(tǒng)1系統(tǒng)執(zhí)行本發(fā)明的從一影像處理系統(tǒng)中擷取一腫瘤輪廓的方法時(shí)，對應(yīng)的程序(如影像處理程序)便被加載內(nèi)存11，以配合處理器12執(zhí)行前述的從一影像處理系統(tǒng)中擷取一腫瘤輪廓的方法。最后，再將得出的腫瘤輪廓結(jié)果顯示于顯示屏幕13或由因特網(wǎng)儲(chǔ)存于一遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫中。此外，執(zhí)行本發(fā)明的從一影像處理系統(tǒng)中擷取一腫瘤輪廓的方法時(shí)所需的「輸入腫瘤輪廓」是由輸入裝置14輸入至影像處理系統(tǒng)1，再與超音波灰階影像互相結(jié)合，以執(zhí)行后續(xù)的步驟。請參閱圖4，是本發(fā)明第一實(shí)施例的從一影像處理系統(tǒng)中擷取一腫瘤輪廓的方法的流程圖。本發(fā)明第一實(shí)施例的從一包含一儲(chǔ)存有一灰階影像的內(nèi)存及一處理器的影像處理系統(tǒng)中擷取一腫瘤輪廓的方法，包含步驟SA 從此灰階影像接收一輸入腫瘤輪廓；
步驟SB 定義此灰階影像的一腫瘤輪廓環(huán)形區(qū)域及復(fù)數(shù)個(gè)參考線段，其中此輸入腫瘤輪廓是位于此腫瘤輪廓環(huán)形區(qū)域內(nèi)，且每一該些參考線段是通過此腫瘤輪廓環(huán)形區(qū)域并包含復(fù)數(shù)個(gè)量測點(diǎn)；步驟SC 于每一該些參考線段上擷取出一腫瘤輪廓建議點(diǎn)；以及步驟SD 將該些參考線段上的該些腫瘤輪廓建議點(diǎn)互相連接，以得出此腫瘤輪廓。首先，在步驟SA，輸入一輸入輪廓線2于待處理圖形影像111，且輸入輪廓線2包括有復(fù)數(shù)輸入輪廓點(diǎn)21。而輸入輪廓線2可由使用者或?qū)I(yè)醫(yī)師認(rèn)定腫瘤位置后以手繪
方式輸入，惟僅需概略勾勒出腫瘤輪廓，無須謹(jǐn)慎精確地描準(zhǔn)繪制。其中，例如輸入輪廓線 2以LIi表示的，內(nèi)含ni點(diǎn)輸入輪廓點(diǎn)21，i = 1，2，···, n,N。再者，第i條輸
入輪廓線2上第j點(diǎn)，為第j點(diǎn)輸入輪廓點(diǎn)21，以卩均=(xPIij，yPIij )表示的，
權(quán)利要求
1.一種從一影像處理系統(tǒng)中擷取一腫瘤輪廓的方法，該影像處理系統(tǒng)包含一儲(chǔ)存有一灰階影像的內(nèi)存及一處理器，包括從該灰階影像接收一輸入腫瘤輪廓；定義該灰階影像的一腫瘤輪廓環(huán)形區(qū)域及復(fù)數(shù)個(gè)參考線段，其中該輸入腫瘤輪廓位于該腫瘤輪廓環(huán)形區(qū)域內(nèi)，且每一該些參考線段通過該腫瘤輪廓環(huán)形區(qū)域并包含復(fù)數(shù)個(gè)量測點(diǎn)；于每一該些參考線段上擷取出一腫瘤輪廓建議點(diǎn)；以及將該些參考線段上的該些腫瘤輪廓建議點(diǎn)互相連接，以得出該腫瘤輪廓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，每一該些參考線段包含復(fù)數(shù)個(gè)局部區(qū)段，且每一該些局部區(qū)段包含復(fù)數(shù)個(gè)移動(dòng)區(qū)間；其中，每一該些局部區(qū)段是由該些量測點(diǎn)的一量測點(diǎn)、至少一位于該些量測點(diǎn)的該量測點(diǎn)之前的量測點(diǎn)及至少一位于該些量測點(diǎn)的該量測點(diǎn)之后的量測點(diǎn)構(gòu)成，且每一該些移動(dòng)區(qū)間是由位于對應(yīng)的局部區(qū)段內(nèi)的該些量測點(diǎn)的一量測點(diǎn)及至少一位于該些量測點(diǎn)的該量測點(diǎn)之后的量測點(diǎn)構(gòu)成；以及其中，該腫瘤輪廓建議點(diǎn)是由使用一移動(dòng)變異值擷取法的方式被擷取出，且該移動(dòng)變異值擷取法包含下列步驟計(jì)算出位于該些局部區(qū)段內(nèi)的一灰階影像梯度變異值及位于該些移動(dòng)區(qū)間內(nèi)的一灰階影像平均梯度變異值；計(jì)算一將該灰階影像梯度變異值除以該灰階影像平均梯度變異值而得出的比值；以及擷取一對應(yīng)于該比值的最大值的量測點(diǎn)為該腫瘤輪廓建議點(diǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，該輸入腫瘤輪廓的一重心點(diǎn)是被擷取出來，且復(fù)數(shù)個(gè)對比參考線段是被定義，每一該些對比參考線段是從該重心點(diǎn)延伸至相對應(yīng)的該些參考線段的鄰近該重心點(diǎn)的一端點(diǎn)，以及其中，該腫瘤輪廓建議點(diǎn)是由使用一對比擷取法的方式被擷取出，且該對比擷取法包含下列步驟計(jì)算出位于該些參考線段內(nèi)的一灰階影像梯度值及位于該些參考線段內(nèi)的一灰階影像平均梯度值；計(jì)算一存在于該灰階影像梯度值以及該灰階影像平均梯度值之間的差值；以及擷取一對應(yīng)于該差值的最大值的量測點(diǎn)為該腫瘤輪廓建議點(diǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，該腫瘤輪廓建議點(diǎn)是由使用一距離擷取法的方式被依序擷取出，且該距離擷取法包含下列步驟當(dāng)并未存在一先前腫瘤輪廓建議點(diǎn)時(shí)，將位于一第一參考線段上的該些量測點(diǎn)的一量測點(diǎn)設(shè)定為一第一點(diǎn)，或當(dāng)存在該先前腫瘤輪廓建議點(diǎn)時(shí)，將該先前腫瘤輪廓建議點(diǎn)設(shè)定為該第一點(diǎn)；將位于一次一參考線段的該些量測點(diǎn)的一量測點(diǎn)設(shè)定為一第二點(diǎn)；以及將位于該次一參考線段的該些量測點(diǎn)中，一使得該第二點(diǎn)與該第一點(diǎn)之間具有最小距離的量測點(diǎn)擷取為位于該次一參考線段的該腫瘤輪廓建議點(diǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，該腫瘤輪廓建議點(diǎn)是由使用一灰階影像梯度的指數(shù)加權(quán)移動(dòng)平均值差異擷取法的方式被依序擷取出，且該灰階影像梯度的指數(shù)加權(quán)移動(dòng)平均值差異擷取法包含下列步驟當(dāng)并未存在一先前腫瘤輪廓建議點(diǎn)時(shí)，將位于一第一參考線段上的該些量測點(diǎn)的一量測點(diǎn)設(shè)定為一參考清單，或當(dāng)存在該先前腫瘤輪廓建議點(diǎn)時(shí)，將所有該先前腫瘤輪廓建議點(diǎn)設(shè)定為該參考清單；提供一指數(shù)加權(quán)移動(dòng)平均值加權(quán)公式；確定該指數(shù)加權(quán)移動(dòng)平均值加權(quán)公式的權(quán)重因子的數(shù)值，及從每一量測點(diǎn)或該參考清單中的腫瘤輪廓建議點(diǎn)所具有的灰階影像梯度值中，接收該參考清單的指數(shù)加權(quán)移動(dòng)平均值的數(shù)值；將該參考清單的指數(shù)加權(quán)移動(dòng)平均值的數(shù)值及位于一次一參考線段的每一該些量測點(diǎn)所具有的灰階影像梯度值作為該指數(shù)加權(quán)移動(dòng)平均值加權(quán)公式的輸入變量；定義該指數(shù)加權(quán)移動(dòng)平均值加權(quán)公式的輸出為位于該次一參考線段的每一該些量測點(diǎn)所具有的指數(shù)加權(quán)移動(dòng)平均值的數(shù)值；以及將位于該次一參考線段的每一該些量測點(diǎn)中，一具有最小的一存在于該灰階影像梯度值與該指數(shù)加權(quán)移動(dòng)平均值的數(shù)值之間的差值的量測點(diǎn)擷取為位于該次一參考線段的該腫瘤輪廓建議點(diǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，該腫瘤輪廓建議點(diǎn)是由使用一角度擷取法的方式被依序擷取出，且該角度擷取法包含下列步驟當(dāng)一先前腫瘤輪廓建議點(diǎn)之前并未存在一腫瘤輪廓建議點(diǎn)時(shí)，將位于一第一參考線段上的該些量測點(diǎn)的一量測點(diǎn)設(shè)定為一第一點(diǎn)，且將位于一第二參考線段上的該些量測點(diǎn)的一量測點(diǎn)設(shè)定為一第二點(diǎn)，或當(dāng)該先前腫瘤輪廓建議點(diǎn)之前存在一腫瘤輪廓建議點(diǎn)時(shí)，將存在于該先前腫瘤輪廓建議點(diǎn)之前的該腫瘤輪廓建議點(diǎn)設(shè)定為該第一點(diǎn)，且將該先前腫瘤輪廓建議點(diǎn)設(shè)定為該第二點(diǎn)；將一從該第一點(diǎn)朝向該第二點(diǎn)的向量定義為一第一向量，且將復(fù)數(shù)個(gè)分別從該第二點(diǎn)朝向位于一次一參考線段的每一該些量測點(diǎn)的向量定義為復(fù)數(shù)個(gè)第二向量；分別計(jì)算出介于該第一向量與每一該些第二向量之間的復(fù)數(shù)個(gè)夾角的余弦值；以及將位于該次一參考線段的每一該些量測點(diǎn)中，一對應(yīng)于形成一具有最大余弦值的夾角的該第二向量的量測點(diǎn)擷取為位于該次一參考線段的該腫瘤輪廓建議點(diǎn)。
7.—種從一影像處理系統(tǒng)中擷取一腫瘤輪廓的方法，該影像處理系統(tǒng)包含一儲(chǔ)存有一灰階影像的內(nèi)存及一處理器，包括從該灰階影像接收一輸入腫瘤輪廓；定義該灰階影像的一腫瘤輪廓環(huán)形區(qū)域及復(fù)數(shù)個(gè)參考線段，其中該輸入腫瘤輪廓是位于該腫瘤輪廓環(huán)形區(qū)域內(nèi)，且每一該些參考線段是通過該腫瘤輪廓環(huán)形區(qū)域并包含復(fù)數(shù)個(gè)量測點(diǎn)；于每一該些參考線段上擷取出一調(diào)整腫瘤輪廓建議點(diǎn)；以及將該些參考線段上的該些調(diào)整腫瘤輪廓建議點(diǎn)互相連接，以得出該調(diào)整腫瘤輪廓； 其中，位于每一該些參考線段上的該些調(diào)整腫瘤輪廓建議點(diǎn)是由下列步驟而得出 將由一移動(dòng)變異值擷取法而擷取出的位于該參考線段的所有該些量測點(diǎn)的數(shù)值、將由一對比擷取法而擷取出的位于該參考線段的所有該些量測點(diǎn)的數(shù)值、將由一距離擷取法而擷取出的位于該參考線段的所有該些量測點(diǎn)的數(shù)值、將由一灰階影像梯度的指數(shù)加權(quán)移動(dòng)平均值差異擷取法而擷取出的位于該參考線段的所有該些量測點(diǎn)的數(shù)值及將由一角度擷取法而擷取出的位于該參考線段的所有該些量測點(diǎn)的數(shù)值分別正規(guī)化至一介于0及1的數(shù)值；確定分別對應(yīng)至前述的各種擷取法的一調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)；由將分別對應(yīng)于每一前述的各種擷取法的一乘積相乘在一起的方式，分別計(jì)算出位于該參考線段的每一該些量測點(diǎn)的一權(quán)重參數(shù)，其中，該乘積是由將正規(guī)化后的由該擷取法所擷取出的該量測點(diǎn)的數(shù)值自乘一等于該擷取法所對應(yīng)的該調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)的次數(shù)的方式被得出；由計(jì)算一平均坐標(biāo)的方式，擷取出位于該參考線段上的該腫瘤輪廓建議點(diǎn)，且該平均坐標(biāo)是由將位于該參考線段上的每一量測點(diǎn)的坐標(biāo)分別乘以一相對應(yīng)的權(quán)重參數(shù)，再將所得的乘積加總在一起的方式被計(jì)算出來；其中，在該移動(dòng)變異值擷取法中，每一該些參考線段包含復(fù)數(shù)個(gè)局部區(qū)段，且每一該些局部區(qū)段包含復(fù)數(shù)個(gè)移動(dòng)區(qū)間；每一該些局部區(qū)段是由該些量測點(diǎn)的一量測點(diǎn)、至少一位于該些量測點(diǎn)的該量測點(diǎn)之前的量測點(diǎn)及至少一位于該些量測點(diǎn)的該量測點(diǎn)之后的量測點(diǎn)構(gòu)成，且每一該些移動(dòng)區(qū)間是由位于對應(yīng)的局部區(qū)段內(nèi)的該些量測點(diǎn)的一量測點(diǎn)及至少一位于該些量測點(diǎn)的該量測點(diǎn)之后的量測點(diǎn)構(gòu)成；以及位于該參考線段的該些量測點(diǎn)的數(shù)值是由該移動(dòng)變異值擷取法被擷取出，且該移動(dòng)變異值擷取法包含下列步驟計(jì)算出位于該些局部區(qū)段內(nèi)的一灰階影像梯度變異值及位于該些移動(dòng)區(qū)間內(nèi)的一灰階影像平均梯度變異值；計(jì)算一將該灰階影像梯度變異值除以該灰階影像平均梯度變異值而得出的比值；以及擷取一對應(yīng)于該比值的最大值的量測點(diǎn)為該腫瘤輪廓建議點(diǎn)； 其中，在該對比擷取法中，該輸入腫瘤輪廓的一重心點(diǎn)是被擷取出來，且復(fù)數(shù)個(gè)對比參考線段是被定義，每一該些對比參考線段是從該重心點(diǎn)延伸至相對應(yīng)的該些參考線段的鄰近該重心點(diǎn)的一端點(diǎn)；以及位于該參考線段的該些量測點(diǎn)的數(shù)值是由該對比擷取法被擷取出，且該對比擷取法包含下列步驟計(jì)算出位于該些參考線段內(nèi)的一灰階影像梯度值及位于該些參考線段內(nèi)的一灰階影像平均梯度值；計(jì)算一存在于該灰階影像梯度值以及該灰階影像平均梯度值之間的差值；以及擷取一對應(yīng)于該差值的最大值的量測點(diǎn)為該腫瘤輪廓建議點(diǎn)； 其中，在該距離擷取法中，位于該參考線段的該些量測點(diǎn)的數(shù)值是依序由該距離擷取法被擷取出，且該距離擷取法包含下列步驟當(dāng)并未存在一先前腫瘤輪廓建議點(diǎn)時(shí)，將位于一第一參考線段上的該些量測點(diǎn)的一量測點(diǎn)設(shè)定為一第一點(diǎn)，或當(dāng)存在該先前腫瘤輪廓建議點(diǎn)時(shí)，將該先前腫瘤輪廓建議點(diǎn)設(shè)定為該第一點(diǎn)；將位于一次一參考線段的該些量測點(diǎn)的一量測點(diǎn)設(shè)定為一第二點(diǎn)；以及將位于該次一參考線段的該些量測點(diǎn)中，一使得該第二點(diǎn)與該第一點(diǎn)之間具有最小距離的量測點(diǎn)擷取為位于該次一參考線段的該腫瘤輪廓建議點(diǎn)；其中，在該灰階影像梯度的指數(shù)加權(quán)移動(dòng)平均值差異擷取法中，位于該參考線段的該些量測點(diǎn)的數(shù)值是依序由該灰階影像梯度的指數(shù)加權(quán)移動(dòng)平均值差異擷取法被擷取出，且該灰階影像梯度的指數(shù)加權(quán)移動(dòng)平均值差異擷取法包含下列步驟當(dāng)并未存在一先前腫瘤輪廓建議點(diǎn)時(shí)，將位于一第一參考線段上的該些量測點(diǎn)的一量測點(diǎn)設(shè)定為一參考清單，或當(dāng)存在該先前腫瘤輪廓建議點(diǎn)時(shí)，將所有該先前腫瘤輪廓建議點(diǎn)設(shè)定為該參考清單；提供一指數(shù)加權(quán)移動(dòng)平均值加權(quán)公式；確定該指數(shù)加權(quán)移動(dòng)平均值加權(quán)公式的權(quán)重因子的數(shù)值，及從每一量測點(diǎn)或該參考清單中的腫瘤輪廓建議點(diǎn)所具有的灰階影像梯度值中，接收該參考清單的指數(shù)加權(quán)移動(dòng)平均值的數(shù)值；將該參考清單的指數(shù)加權(quán)移動(dòng)平均值的數(shù)值及位于一次一參考線段的每一該些量測點(diǎn)所具有的灰階影像梯度值作為該指數(shù)加權(quán)移動(dòng)平均值加權(quán)公式的輸入變量；定義該指數(shù)加權(quán)移動(dòng)平均值加權(quán)公式的輸出為位于該次一參考線段的每一該些量測點(diǎn)所具有的指數(shù)加權(quán)移動(dòng)平均值的數(shù)值；以及將位于該次一參考線段的每一該些量測點(diǎn)中，一具有最小的一存在于該灰階影像梯度值與該指數(shù)加權(quán)移動(dòng)平均值的數(shù)值之間的差值的量測點(diǎn)擷取為位于該次一參考線段的該腫瘤輪廓建議點(diǎn)；其中，在該角度擷取法中，位于該參考線段的該些量測點(diǎn)的數(shù)值是依序由該角度擷取法被擷取出，且該角度擷取法包含下列步驟當(dāng)一先前腫瘤輪廓建議點(diǎn)之前并未存在一腫瘤輪廓建議點(diǎn)時(shí)，將位于一第一參考線段上的該些量測點(diǎn)的一量測點(diǎn)設(shè)定為一第一點(diǎn)，且將位于一第二參考線段上的該些量測點(diǎn)的一量測點(diǎn)設(shè)定為一第二點(diǎn)，或當(dāng)該先前腫瘤輪廓建議點(diǎn)之前存在一腫瘤輪廓建議點(diǎn)時(shí)，將存在于該先前腫瘤輪廓建議點(diǎn)之前的該腫瘤輪廓建議點(diǎn)設(shè)定為該第一點(diǎn)，且將該先前腫瘤輪廓建議點(diǎn)設(shè)定為該第二點(diǎn)；將一從該第一點(diǎn)朝向該第二點(diǎn)的向量定義為一第一向量，且將復(fù)數(shù)個(gè)分別從該第二點(diǎn)朝向位于一次一參考線段的每一該些量測點(diǎn)的向量定義為復(fù)數(shù)個(gè)第二向量；分別計(jì)算出介于該第一向量與每一該些第二向量之間的復(fù)數(shù)個(gè)夾角的余弦值；以及將位于該次一參考線段的每一該些量測點(diǎn)中，一對應(yīng)于形成一具有最大余弦值的夾角的該第二向量的量測點(diǎn)擷取為位于該次一參考線段的該腫瘤輪廓建議點(diǎn)。
全文摘要
從一包含一儲(chǔ)存有一灰階影像的內(nèi)存及一處理器的影像處理系統(tǒng)中擷取一腫瘤輪廓的方法，包括從此灰階影像接收一輸入腫瘤輪廓；定義此灰階影像的一腫瘤輪廓環(huán)形區(qū)域及復(fù)數(shù)個(gè)參考線段，其中此輸入腫瘤輪廓是位于此腫瘤輪廓環(huán)形區(qū)域內(nèi)，且每一該些參考線段通過此腫瘤輪廓環(huán)形區(qū)域并包含復(fù)數(shù)個(gè)量測點(diǎn)；于每一該些參考線段上擷取出一腫瘤輪廓建議點(diǎn)；以及將該些參考線段上的該些腫瘤輪廓建議點(diǎn)互相連接，以得出此腫瘤輪廓。因此，使用此方法，醫(yī)師可迅速且準(zhǔn)確地辨識出位于一灰階影像中的腫瘤輪廓。
文檔編號A61B8/08GK102156874SQ20101062197
公開日2011年8月17日 申請日期2010年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月25日
發(fā)明者何明志, 吳明勛, 張金堅(jiān), 戴浩志, 蔡博尉, 陳文華, 陳正剛, 陳炯年 申請人:安克生醫(yī)股份有限公司