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专利号: 202411697565X
申请人: 大连辉越高新科技发展有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于局部阈值的膝关节影像智能分割系统,其特征在于,该系统包括以下模块:

膝关节灰度图像采集模块,用于采集膝关节灰度图像;

每个像素的保留率获取模块,用于对膝关节灰度图像分块处理得到多个图像块,设置每个图像块的多个调整分割阈值,利用每个调整分割阈值对每个图像块进行分割处理得到每个图像块在每个调整分割阈值下的二值图像块,根据相邻两个调整分割阈值下的两个二值图像块中每个像素的灰度值变动情况得到每个像素的保留率;

每个图像块的保留程度获取模块,用于根据相邻两个调整分割阈值下的两个二值图像块中灰度值变动像素的个数得到每个像素的变动权重,根据每个像素的变动权重以及每个像素的保留率得到每个图像块的保留程度;

每个调整分割阈值的评价值获取模块,用于根据每个图像块的保留程度与每个图像块在每个调整分割阈值下的二值图像块中灰度值均值的一致性情况得到每个调整分割阈值的评价值;

图像分割模块,用于根据每个调整分割阈值的评价值获取最优分割阈值,根据最优分割阈值对膝关节灰度图像分割处理得到膝关节区域;

其中,设置每个图像块的多个调整分割阈值,包括的具体方法为:

对于任意一个图像块,利用大津阈值算法获取所述图像块的基准分割阈值 ,设置方差调整变量 ,高斯方差 ,令k依次取[0,20]之间的所有整数得到多个高斯方差,b表 示 预 设 调 整 步 长 ,基 于 每 个 高 斯 方 差 得 到 每 个 调 整 分 割 阈 值 为,其中 表示调整分割阈值, 表示以自然常数为底的指数函数;

其中,根据相邻两个调整分割阈值下的两个二值图像块中每个像素的灰度值变动情况得到每个像素的保留率,包括的具体方法为:按照高斯方差的大小将调整分割阈值升序排列得到调整分割阈值序列;对于任意一个图像块,将任意一个调整分割阈值记为第一目标分割阈值,任意一个位置的像素记为目标像素,将第一目标分割阈值的二值图像块中目标像素处的灰度值记为目标像素的第一灰度值,将前一个调整分割阈值的二值图像块中目标像素处的灰度值记为目标像素的第二灰度值,当第一灰度值等于1,第二灰度值等于0时,将与第一目标分割阈值对应的高斯方差作为目标像素的保留率,获取所述图像块中各像素的保留率;

其中,根据相邻两个调整分割阈值下的两个二值图像块中灰度值变动像素的个数得到每个像素的变动权重,包括的具体方法为:对于任意一个图像块,将任意一个调整分割阈值记为第二目标分割阈值,将第二目标分割阈值下的二值图像块中灰度值为1的像素个数记为第二目标分割阈值的第一个数,将上一个调整分割阈值的二值图像块中灰度值为1的像素个数记为第二目标分割阈值的第二个数,将第一个数与第二个数的差值记为第二目标分割阈值的变动差值;获取每个调整分割阈值的变动差值,将与各像素的保留率相同的高斯方差记为基准高斯方差,将基准高斯方差对应的调整分割阈值作为各像素的基准调整分割阈值,将各像素的基准调整分割阈值的变动差值作为各像素的变动权重;获取每个图像块中每个像素的变动权重。

2.根据权利要求1所述基于局部阈值的膝关节影像智能分割系统,其特征在于,所述对膝关节灰度图像分块处理得到多个图像块,包括的具体方法为:将膝关节灰度图像均匀分割成多个图像块。

3.根据权利要求1所述基于局部阈值的膝关节影像智能分割系统,其特征在于,所述根据每个像素的变动权重以及每个像素的保留率得到每个图像块的保留程度,包括的具体方法为:其中, 表示第z个图像块中第i个像素的保留率; 表示第z个图像块中第i个像素的变动权重,n表示每个图像块中的像素个数, 表示第z个图像块的保留程度。

4.根据权利要求1所述基于局部阈值的膝关节影像智能分割系统,其特征在于,所述根据每个图像块的保留程度与每个图像块在每个调整分割阈值下的二值图像块中灰度值均值的一致性情况得到每个调整分割阈值的评价值,包括的具体方法为:将每个调整分割阈值下的二值图像块中所有像素的灰度值均值记为图像块在每种调整分割阈值下的灰度值均值;

根据每个图像块在每个调整分割阈值下的灰度值均值和每个图像块的保留程度得到每个调整分割阈值的评价值的计算方法为:其中, 表示第z个图像块的保留程度, 表示第z个图像块在每个调整分割阈值下的灰度值均值, 表示图像块的个数,P表示每个调整分割阈值的评价值,exp()表示以自然常数为底的指数函数。

5.根据权利要求1所述基于局部阈值的膝关节影像智能分割系统,其特征在于,所述根据每个调整分割阈值的评价值获取最优分割阈值,包括的具体方法为:将评价值最大的调整分割阈值作为最优分割阈值。

6.根据权利要求1所述基于局部阈值的膝关节影像智能分割系统,其特征在于,所述利用每个调整分割阈值对每个图像块进行分割处理得到每个图像块在每个调整分割阈值下的二值图像块,包括的具体方法为:将每个图像块中灰度值大于每个调整分割阈值的像素的灰度值设置为1,将灰度值小于等于每个调整分割阈值的灰度值设置为0,得到每个图像块在每个调整分割阈值下的二值图像块。

7.根据权利要求1所述基于局部阈值的膝关节影像智能分割系统,其特征在于,所述根据最优分割阈值对膝关节灰度图像分割处理得到膝关节区域,包括的具体方法为:将膝关节灰度图像中大于最优分割阈值的像素的灰度值设置为1,将膝关节灰度图像中小于等于最优分割阈值的像素的灰度值设置为0得到最优二值图像,其中最优二值图像中灰度值等于1的像素为膝关节像素;

将膝关节像素构成的连通域作为膝关节区域。