基于病灶位置与内容的乳腺图像检索方法的研究与实现

摘要

乳腺癌在发达国家和发展中国家的女性中都是最常见的攻击性癌症之一，具有较高的死亡率。而对于乳腺钼靶X线图像进行检索可以帮助提高放射科医师对于乳腺癌检测和诊断的效率和精确度。基于内容的医学图像检索(Content-based Medical Image Retrieval，CBMIR)在乳腺钼靶X线图像检索中具有重要的意义。除了乳腺钼靶X线图像的内容特征之外，乳腺图像的病灶位置特征对于帮助放射科医师在实际应用中检测乳腺癌也是非常重要的。 在此基础上，主要提出了一种基于病灶位置与内容的乳腺图像检索方法。主要有两个方面，其一是建立乳腺图像特征检索的索引结构，首先要提取乳腺钼靶X线图像数据库中图像的图像内容特征和图像病灶位置特征，然后形成融合的图像综合特征，再根据图像内容相似性度量和病灶位置相似性度量方法建立图像特征检索索引结构。其二是进行待检索乳腺图像的相似乳腺图像查询，对于查询待检索乳腺图像相似图像方面，同样也需要提取图像的内容特征和病灶位置特征形成图像的综合特征，再根据图像内容相似性度量和病灶位置相似性度量在检索索引结构中进行查询检索，再根据图像综合相似性返回查询结果，即为乳腺图像检索结果。经过实验证明，此方法可以有效地进行乳腺图像检索，并且当图像病灶位置相似性和图像内容相似性分别占图像综合相似性40％和60％的比例时，乳腺图像检索的效果最好。 基于上述方法，设计并实现了基于病灶位置与内容的乳腺图像检索系统。根据系统的需求分析，本文进行了系统的概要设计、系统的详细设计和系统测试。主要设计了用户管理模块、构建图像检索索引模块和待检索图像检索模块并实现了其功能，对系统进行了测试分析，采用单元测试、集成测试和功能测试对系统模块功能的可用性和完整性进行了测试。

目录

声明

摘要

第1章绪论

1．1研究意义

1．2研究背景

1．3国内外研究现状

1．3．1国外研究现状

1．3．2国内研究现状

1．4本文组织结构

第2章基于病灶位置与内容的图像特征建模

2．1引言

2．2图像内容特征

2．2．1方向梯度直方图

2．2．2边缘方向直方图

2．2．3局部二值模式

2．2．4灰度直方图

2．3图像病灶位置特征

2．3．1选取标准的参考图像

2．3．2病灶位置半径特征

2．3．3病灶位置中心点特征

2．4本章小结

第3章基于病灶位置与内容的图像检索

3．1．1内容相似性度量

3．1．2病灶位置相似性度量

3．1．3综合相似性度量

3．2构建特征索引

3．2．1高维特征索弓

3．2．2图像检索处理

3．3实验结果讨论与分析

3．3．1实验设置

3．3．2实验设计

3．3．3实验结果

3．3．4评价分析

3．4本章小结

第4章原型系统设计与实现

4．1系统需求分析

4．2可行性分析

4．3系统设计

4．4系统详细设计与实现

4．4．1用户管理模块

4．4．2构建图像检索索引模块

4．4．3待检索图像检索模块

4．5系统测试

4．5．1单元测试

4．5．2集成测试

4．5．3功能测试

4．5．4测试结论

4．6本章小结

5．1总结

5．2展望

参考文献

致谢

攻读学位期间参与项目及成果