医学断层图像自动设置窗宽窗位的方法与系统技术方案

本发明专利技术适用于医学图像分析技术领域，尤其涉及一种医学断层图像自动设置窗宽窗位的方法与系统，所述方法包括：使用预设图像分割方法对医学断层图像进行处理，得到多张不同部位的分割图像；计算每一张所述分割图像的像素值统计分布；根据不同的所述分割图像的所述像素值统计分布，计算针对不同部位的窗宽窗位数据；根据所述医学断层图像显示时的断层层次，计算当前的所述断层层次中的所有所述分割图像占身体总区域的面积比例，并根据所述面积比例选择对应的所述窗位窗宽数据进行设置。本发明专利技术能够针对医学断层图像的每个断层面自动设置独立的窗宽窗位，并与对应部位的像素值统计分布相关联，从而节省人工工作量，提高医学断层的图像显示效果。层的图像显示效果。层的图像显示效果。

【技术实现步骤摘要】
医学断层图像自动设置窗宽窗位的方法与系统


[0001]本专利技术适用于医学图像分析
，尤其涉及一种医学断层图像自动设置窗宽窗位的方法与系统。

技术介绍

[0002]窗位是指所显示像素值范围的均值，窗宽是指所显示像素值范围的最大值与最小值之差，通过将医学断层图像的窗宽和窗位所定义的像素值范围映射到显示屏幕灰阶显示范围，可以辅助图像分析人员更好的关注当前断层或感兴趣区域的图像分布和信息。医学断层图像的窗宽和窗位的设置一般通过人为视觉分析，由于人眼能有效分辨的图像灰阶信息一般不超过16位，即0
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256，远低于很多医学图像的像素值范围，如CT(X射线计算机断层成像)图像一般为
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1000 至3000，SPECT(单光子发射计算断层成像)和PET(正电子发射断层成像)图像一般为0至65536。但在某一断层图像中，其像素值分布范围可能远小于断层图像全部像素值的分布范围，或者图像分析者更关注某些部位或器官内的信息，因此窗宽和窗位的选择就发挥很重要的作用。
[0003]目前主流的医学断层图像窗宽窗位自动设置一般有两种，一种是CT图像的固定类型窗宽窗位，由于CT成像原理及其统一的像素值标准化技术，CT图像有常规的固定像素值范围(HU)的不同窗宽窗位类型，如骨窗、肺窗、纵隔窗等，分别对应不同的器官或解剖结构，在CT图像的分析中，浏览者可以根据不同的器官和需求手动选取不同的窗宽窗位；另一种自动窗宽窗位技术是基于像素值统计分布的，即根据三维断层图像整体或当前浏览断层的像素值分布，基于一些特定的规则设置窗宽窗位，如图像像素最大值与最小值之差为窗宽，均值为窗位；或者通过某些算法从像素分布直方图分布中提取出感兴趣像素的像素值范围，从而应用其最大值与最小值之差或均值作为窗宽窗位。这种窗宽窗位自动设置方法常见于MRI、SPECT、PET等图像像素值受采集参数、示踪剂类型影响有较大变化的成像类型。
[0004]现有的上述两种方法，对于CT图像的与器官或解剖结构相关联的窗宽窗位类型来说，窗宽选择自动化程度较低，需要人工干预；当前基于像素值统计分布的自动窗宽窗位设置方法，其通常与图像中解剖结构或感兴趣器官关联性很弱，难以达到最优化的图像显示效果。
[0005]在病灶检测等人工智能图像分析中，同样需要在图像前处理环节进行归一化或直方图均衡化等必要处理，参考人眼视觉分析的经验，基于可见光图像经验的方法未必适用于医学图像，自动化设置优化的窗宽窗位对于人工智能图像分析算法的性能也有重要的影响。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供一种医学断层图像自动设置窗宽窗位的方法与系统，旨在解决现有技术基于可见光的经验设置医学图像时结构关联性差、显示效果不理想的问题。
[0007]第一方面，本专利技术实施例提供一种医学断层图像自动设置窗宽窗位的方法，所述
方法包括以下步骤：
[0008]使用预设图像分割方法对医学断层图像进行处理，得到多张不同部位的分割图像；
[0009]计算每一张所述分割图像的像素值统计分布；
[0010]根据不同的所述分割图像的所述像素值统计分布，计算针对不同部位的窗宽窗位数据；
[0011]根据所述医学断层图像显示时的断层层次，计算当前的所述断层层次中的所有所述分割图像占身体总区域的面积比例，并根据所述面积比例选择对应的所述窗位窗宽数据进行设置。
[0012]优选的，所述预设图像分割方法基于像素统计直方图分布。
[0013]优选的，所述医学断层图像中包括器官和软组织，所述使用预设图像分割方法对医学断层图像进行处理的步骤中，对不同的所述器官所在的位置进行分割。
[0014]优选的，所述计算每一张所述分割图像的像素值统计分布的步骤前，还包括步骤：
[0015]将所述像素统计直方图分布中像素值偏离均值大于预设阈值的像素进行消除。
[0016]优选的，所述像素值统计分布包括器官像素值统计分布和软组织像素值统计分布。
[0017]优选的，在所述医学断层图像中，若所述器官与所述软组织处于同一轴向断层，则在计算所述像素值统计分布时，将对应的所述软组织视为所述器官的一部分进行计算。
[0018]优选的，根据所述医学断层图像显示时的断层层次，计算当前的所述断层层次中的所有所述分割图像占身体总区域的面积比例，并根据所述面积比例选择对应的所述窗位窗宽数据进行设置的步骤中，以当前的所述断层层次中包含最大面积的所述器官的所述分割图像对应的所述窗位窗宽数据作为显示使用的所述窗位窗宽数据。
[0019]优选的，根据所述医学断层图像显示时的断层层次，计算当前的所述断层层次中的所有所述分割图像占身体总区域的面积比例，并根据所述面积比例选择对应的所述窗位窗宽数据进行设置的步骤中，将当前的所述断层层次中包含的多个所述器官对应的所述分割图像对应的所述窗位窗宽数据根据所述面积比例进行线性叠加，得到用于显示的权重窗位窗宽数据。
[0020]第二方面，本专利技术实施例还提供一种医学断层图像自动设置窗宽窗位的系统，包括：
[0021]图像分割模块，用于使用预设图像分割方法对医学断层图像进行处理，得到多张不同部位的分割图像；
[0022]像素统计分布模块，用于计算每一张所述分割图像的像素值统计分布；
[0023]窗位窗宽计算模块，用于根据不同的所述分割图像的所述像素值统计分布，计算针对不同部位的窗宽窗位数据；
[0024]断层显示模块，用于根据所述医学断层图像显示时的断层层次，计算当前的所述断层层次中的所有所述分割图像占身体总区域的面积比例，并根据所述面积比例选择对应的所述窗位窗宽数据进行设置。
[0025]本专利技术实施例所达到的有益效果，由于针对医学断层图像的每个断层面自动设置独立的窗宽窗位，节省了手工劳动工作量，同时，在设置窗宽窗位时与对应部位的像素值统
计分布相关联，提升了图像中各结构的关联性，进而优化了图像的显示效果，更有利于发现图像中的病灶或异常情况。
附图说明
[0026][0027]图1是本专利技术实施例提供的医学断层图像自动设置窗宽窗位的方法的步骤流程图；
[0028]图2是本专利技术实施例提供的基于Unet对SPECT/CT融合断层图像进行分割的示意图；
[0029]图3是本专利技术实施例提供的基于Unet++对SPECT/CT融合断层图像进行分割的示意图；
[0030]图4是本专利技术实施例提供的不同器官对应SPECT像素值的统计分布特征结构示意图；
[0031]图5是本专利技术实施例提供的医学断层图像基于自动分割结果应用不同的窗宽窗位显示的示意图；
[0032]图6是本专利技术实施例提供的医学断层图像自动设置窗宽窗位的系统的结构示意图。
具体实施方式
[0033]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种医学断层图像自动设置窗宽窗位的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：使用预设图像分割方法对医学断层图像进行处理，得到多张不同部位的分割图像；计算每一张所述分割图像的像素值统计分布；根据不同的所述分割图像的所述像素值统计分布，计算针对不同部位的窗宽窗位数据；根据所述医学断层图像显示时的断层层次，计算当前的所述断层层次中的所有所述分割图像占身体总区域的面积比例，并根据所述面积比例选择对应的所述窗位窗宽数据进行设置。2.如权利要求1所述的医学断层图像自动设置窗宽窗位的方法，其特征在于，所述预设图像分割方法基于像素统计直方图分布。3.如权利要求2所述的医学断层图像自动设置窗宽窗位的方法，其特征在于，所述医学断层图像中包括器官和软组织，所述使用预设图像分割方法对医学断层图像进行处理的步骤中，对不同的所述器官所在的位置进行分割。4.如权利要求3所述的医学断层图像自动设置窗宽窗位的方法，其特征在于，所述计算每一张所述分割图像的像素值统计分布的步骤前，还包括步骤：将所述像素统计直方图分布中像素值偏离均值大于预设阈值的像素进行消除。5.如权利要求3所述的医学断层图像自动设置窗宽窗位的方法，其特征在于，所述像素值统计分布包括器官像素值统计分布和软组织像素值统计分布。6.如权利要求5所述的医学断层图像自动设置窗宽窗位的方法，其特征在于，在所述医学断层图像中，若所述器官与所述软组织处于同一轴向断层，则在计算所述像素值统计分布时，将对应的所述软组织视为所述器...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈海欣，杨雪松，
申请(专利权)人：京心禾北京医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：