基于紋理特征描述與匹配的胸部X線圖像檢索.pdf

1、隨著醫(yī)學(xué)成像設(shè)備和技術(shù)的飛速發(fā)展，醫(yī)學(xué)影像在臨床醫(yī)學(xué)的診斷中所發(fā)揮的作用日漸突出。全世界范圍內(nèi)采集的臨床數(shù)字影像的數(shù)量在近十年來(lái)呈現(xiàn)爆炸式增長(zhǎng)，人們迫切需要一種管理和妥善利用海量醫(yī)學(xué)圖像的新技術(shù)。醫(yī)學(xué)影像存檔和通信系統(tǒng)(PACS)正是由此應(yīng)運(yùn)而生。其中，醫(yī)學(xué)圖像的檢索是極為重要的核心功能之一，它為用戶在大型影像數(shù)據(jù)庫(kù)中搜尋所需的目標(biāo)圖像提供一套有效的訪問(wèn)機(jī)制，并通過(guò)參考病例的輸出提供可靠的輔助分析和支持。經(jīng)過(guò)十幾年的探索，基于內(nèi)容的醫(yī)學(xué)

2、圖像檢索技術(shù)取得了一定的研究成果。它包含醫(yī)學(xué)影像的視覺(jué)特征描述和特征信息的相似性匹配兩個(gè)主要的組成部分，本文在這兩個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)研究了針對(duì)胸部X線影像相關(guān)的圖像檢索方法。
　　在圖像的視覺(jué)特征描述方面，本文根據(jù)胸部X線影像的特點(diǎn)及其肺部病灶的影像表現(xiàn)，著重討論了描述圖像紋理視覺(jué)特性的特征提取方法。其中，紋理是一種與圖像灰度的空間分布相關(guān)的特征，與灰度與形狀等低層特征相比更接近與人的視覺(jué)感受。本文構(gòu)建一組不同中心頻率和頻率方向的多尺度G

3、abor濾波器組對(duì)胸部X線圖像進(jìn)行濾波并提取濾波響應(yīng)的統(tǒng)計(jì)量作為紋理特征。另外，本文應(yīng)用尺度不變特征變換(SIFT)算法在尺度空間中分析圖像局部特征，并根據(jù)胸部X線圖像的特點(diǎn)對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)。在實(shí)驗(yàn)中本文對(duì)這幾種紋理提取方法的應(yīng)用在胸部X線檢索的準(zhǔn)確性進(jìn)行了比較。
　　在特征信息的相似性匹配方面，本文根據(jù)不同的圖像紋理特征提取方法，應(yīng)用不同的特征匹配技術(shù)。其中，灰度共生矩陣法和多尺度Gabor濾波器特征提取的方法屬于圖像紋理特征描述法

4、，采用歐氏距離對(duì)這兩種方法提取的圖像特征進(jìn)行匹配，同時(shí)根據(jù)醫(yī)學(xué)圖像檢索的特點(diǎn)和需求，提出一種區(qū)域特征的距離融合方法;對(duì)于SIFT特征描述方法，采用一種Kd樹搜索的匹配算法對(duì)特征點(diǎn)進(jìn)行近鄰查詢與匹配。
　　本文應(yīng)用上述的特征提取方法和對(duì)應(yīng)的相似性匹配方法實(shí)現(xiàn)了圖像檢索的整體算法和流程，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明相比經(jīng)典的灰度共生矩陣法，多尺度Gabor濾波器特征提取方法具有較好的檢索效果，區(qū)域特征的距離融合方法提升了檢索的準(zhǔn)確率，而SIFT特征描