技術領域

本發明屬于醫學圖像處理領域，涉及一種對圖像感興趣區域進行勾畫并計算其面積的方法，尤其是一種對醫學圖像多目標區域進行勾畫并計算其面積的方法。

技術背景

在醫療診斷和放射治療活動中，醫學圖像目標區域面積的測量有著重要意義。如對腫瘤體積大小的測量，是通過腫瘤的各個切片的面積的大小乘以切片的厚度，然后累積各個切片的體積大小得到的。獲取圖像的面積有很多算法可以實現，最常用的方法就是計算目標區域的像素點的個數，但是一般的算法要求目標區域必須是確定的，并且區域內不允許有空洞。

基于Freeman鏈碼的圖像面積計算方法是任意區域面積計算的經典方法，其基本思想是針對一個閉合區域，尋找到某一起始點，然后從起始點按Freeman編碼規則進行編碼，即可形成用于描述目標區域的邊界鏈碼。基于邊界鏈碼的計算需要一個合適的起始點，并且對邊界進行編碼是一件復雜的處理。現有的對鼠標劃定的目標區域進行測量的算法也是基于Freeman鏈碼的。其處理過程也是對邊界編碼之后，然后使用邊界坐標方法計算每個區域的面積，在對所得的區域進行累計求和，繼而得到所求目標區域的面積。但該算法在跟蹤邊界進行編碼的時候，要求劃定的目標區域中的空洞必須是內連于目標區域邊界，顯然這樣的要求在醫學圖像的面積測量中并不具有一般性。

區域增長法是另一種重要的面積計算方法。該方法首先要對圖像進行分割，由分割的結果計算目標區域的面積，在具有空洞的目標區域內，還要指定是增長的是區域內的面積還是區域外的面積，因此，對于手動圈定的目標區域來說，該方法并不適合。

名稱為“一種任意連通邊界圍成的單區域圖像面積計算方法”、申請號為201010265266.0的中國發明專利申請公開了一種基于邊界跟蹤的面積計算方法，該方法對目標區域按邊界進行“O”型搜索，搜索復雜度高，并只能應用于單目標區域。

發明內容

針對現有技術的缺陷，本發明提供一種新的醫學圖像多目標區域勾畫及任意目標區域面積計算方法，該方法對面積計算條件要求比較寬松，在目標區域內任意位置允許有一個或多個空洞，可以實現對多個目標區域的測量，并且不需要特別的編碼處理即可獲取所需面積。

本發明所述的一種醫學圖像多目標區域勾畫及任意目標區域面積計算方法，包括以下步驟：利用鼠標對醫學圖像中感興趣的區域即目標區域進行勾畫，允許對獨立的多個目標區域進行勾畫；以及將目標區域面積初始值設為零，計算所勾畫的任意目標區域的面積。

根據本發明所述的方法的進一步特征，所述的目標區域勾畫包括以下步驟：?

a．記錄鼠標拖動形成的線，所述線圍成目標區域的邊界；將目標區域的最外圍定義為外部邊界，當外部邊界內部存在不感興趣的區域時，用內部邊界進行勾畫；所述邊界具有連通性，即所述鼠標拖動形成的線是閉合的；

b.?所述鼠標拖動形成的邊界采用與圖像不同的灰度值，定義為邊界灰度值。

根據本發明所述的方法的進一步特征，所述的目標區域面積計算包括以下步驟：

i．對圖像從上到下以及從左到右進行掃描，找到第一個具有邊界灰度值的點，定義為搜索起始點；

ii．從所述搜索起始點出發，從該點的8鄰域出發，按順時針方式搜索，得到目標區域的外圍邊界；

iii.從所述搜索起始點出發，對目標區域進行左掃描和右掃描，結果計入目標區域面積值；

iv.重復步驟i至iii，直到圖像中沒有邊界點時停止。

根據本發明所述的方法的進一步特征，所述的左掃描包括以下步驟：

A．把所述搜索起始點定義為第一上邊界點；

B.?從所述第一上邊界點出發向下搜索，找到第一個具有邊界灰度值的點，定義為第一下邊界點，所述第一上邊界點和所述第二下邊界點之間的像素點加入面積值；

C.?在所述第一上邊界點的左鄰域搜索得到第二上邊界點，從所述第二上邊界點向下搜索得到第二下邊界點，所述第二上邊界點和所述第二下邊界點之間的像素點加入面積值；

D.?判斷第二下邊界點是否在第一下邊界點的8鄰域之內；如果是，則將當前第一上邊界點的灰度值修改為非邊界灰度值，然后將第二上邊界點替代為當前第一上邊界點，轉到步驟C；如果否，則執行步驟E；

E.?判斷所述第二下邊界點是否位于第一下邊界點的下方；如果是，則從第一下邊界點往下搜索到下一個邊界點，并在兩點之間加一條邊界線；如果否，則從第二下邊界點往下搜索到下一個邊界點，并在兩點之間加一條邊界線；