一種用於乳腺鉬靶x線圖像中乳腺區域提取的預處理方法
2023-07-15 08:52:11 2
專利名稱：一種用於乳腺鉬靶x線圖像中乳腺區域提取的預處理方法
技術領域：
本發明涉及一種醫學圖像處理方法，尤其是涉及一種用於乳腺鉬靶X線圖像中乳腺
區域提取的預處理方法。
背景技術：
在乳腺鉬靶X線圖像中，乳腺區域的提取可以幫助對乳腺鉬耙X線圖像進行深入 地分析和處理，具體表現在四個方面(1)對圖像進行高清晰的顯示需要對乳腺鉬靶X 線圖像中的乳腺組織像素進行精確分析；(2)乳腺鉬靶X線圖像的顯示窗口布局需符合 掛片協議，對乳腺組織的分析可以為顯示時的自動窗口布局提供依據；(3)在計算機輔 助診斷過程中，通過提取乳腺區域可以排除背景區域的影響，提高輔助診斷的精確性並 降低計算時間；(4)乳腺鉬靶X線圖像的數據量很大，去除無診斷信息的背景區域，有 利於圖像壓縮，提高存儲和傳輸效率。
乳腺鉬靶X線圖像有兩種成像方式，即CC位成像和ML位成像。如圖1所示的為 ML位成像的乳腺鉬靶X圖像，圖1所示的乳腺鉬靶X線圖像包括標籤、乳腺區域、背 景區域、縱向未曝光邊框及橫向未曝光邊框。由於乳腺鉬靶X圖像中通常存在脈衝噪聲 等，這些脈衝噪聲會影響後續的乳腺區域提取的精度，因此目前在乳腺區域提取前一般 都對其先進行預處理，如主要採用濾波器或形態學的腐蝕、膨脹算子去除乳腺鉬靶X圖 像中含有的脈衝噪聲和孤立區域，從而改善乳腺區域的連通性。然而除此之外，直接從 乳腺鉬靶X線圖像中提取乳腺區域時通常還會面臨一些幹擾因素，如與乳腺區域相連的 縱向未曝光邊框及橫向未曝光邊框，這些未曝光邊框的存在將會極大的影響乳腺區域提 取的精度，甚至給乳腺區域的提取帶來困難，已有的乳腺區域的提取方法卻沒有對這些 未曝光邊框進行徹底剔除，造成最後提取的乳腺區域不準確。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種能夠剝離與乳腺區域相連的縱向未曝光邊 框和橫向未曝光邊框，為提取乳腺區域提高提取精度，且計算複雜度較低的用於乳腺鉬 靶X線圖像中乳腺區域提取的預處理方法。
本發明解決上述技術問題所採用的技術方案為一種用於乳腺鉬靶X線圖像中乳腺區域提取的預處理方法，包括以下步驟
① 定義需進行乳腺區域提取的乳腺鉬耙X線圖像為待處理乳腺鉬耙X線圖像，定 義待處理乳腺鉬靶X線圖像的大小為『xi/ ，記待處理乳腺鉬耙X線圖像中所有像素的
像素值域為F， r-[f^n，F,]，定義位於待處理乳腺鉬靶X線圖像左側的縱向未曝光
邊框為左側縱向未曝光邊框，定義位於待處理乳腺鉬靶X線圖像右側的縱向未曝光邊框 為右側縱向未曝光邊框，定義位於待處理乳腺鉬耙X線圖像頂部的橫向未曝光邊框為頂
部橫向未曝光邊框，定義位於待處理乳腺鉬靶x線圖像底部的橫向未曝光邊框為底部橫
向未曝光邊框，其中，『表示待處理乳腺鉬靶X線圖像的總列數，i/表示待處理乳腺 鉬靶X線圖像的總行數，^in表示待處理乳腺鉬靶X線圖像中像素的最小像素值，Fmax
表示待處理乳腺鉬靶X線圖像中像素的最大像素值；
② 首先從待處理乳腺鉬靶X線圖像中等間距選取iV行像素，將由所選取的iV行像 素組成的圖像作為當前處理圖像，計算當前處理圖像中每列像素的平均像素值，然後將 當前處理圖像中各列像素的平均像素值分別與設定的第一閾值進行比較，將當前處理圖 像的左側第一個小於第一閾值的列的位置記為￡，將當前處理圖像的右側第一個小於第 一閾值的列的位置記為及，再從當前處理圖像中選取從第丄列開始至第i 列為止的
(i -Z + l)歹lJ像素，將由所選取的從第丄列開始至第i 列為止的(i -Z + l)列像素組成的
圖像平均分成左子圖像和右子圖像，分別計算左子圖像和右子圖像的抽樣均值，根據左 子圖像的抽樣均值和右子圖像的抽樣均值，確定待提取的乳腺區域位於待處理乳腺鉬靶
X線圖像的左側或右側；
③ 定義待處理乳腺鉬靶X線圖像的第
範圍內的每個像素，得到上起始行到下起始行的各行中列坐標位於[1,2Z]範圍內的分界 點，然後根據上起始行中列坐標位於[1，2丄]範圍內的分界點的坐標向上逐行計算各行中 列坐標位於[1，2丄]範圍內的分界點的列坐標，直至計算得到待處理乳腺鉬靶X線圖像的 第1行中列坐標位於[1，2丄]範圍內的分界點的列坐標，根據下起始行中列坐標位於[1,2Z] 範圍內的分界點的坐標向下逐行計算各行中列坐標位於[1，2丄]範圍內的分界點的列坐 標，直至計算得到待處理乳腺鉬靶X線圖像的最後一行中列坐標位於[1,2Z]範圍內的分界點的列坐標，再對待處理乳腺鉬靶X線圖像的各行中列坐標位於[1,2丄]範圍內的分界 點進行均值濾波平滑處理，將均值濾波平滑處理後的各個分界點連接，構成待處理乳腺
鉬靶x線圖像的左側縱向未曝光邊框的分界線，確定左側縱向未曝光邊框的分界線的左
側部分為處理乳腺鉬靶X線圖像的左側縱向未曝光邊框；當待提取的乳腺區域位於待處 理乳腺鉬靶X線圖像的右側時，採用與當待提取的乳腺區域位於待處理乳腺鉬耙X線
圖像的左側時相同的處理方法獲取待處理乳腺鉬耙X線圖像的右側縱向未曝光邊框的 分界線，確定右側縱向未曝光邊框的分界線的右側部分為處理乳腺鉬靶X線圖像的右側 縱向未曝光邊框；
④定義待處理乳腺鉬靶X線圖像的第|_0.2『」列為左起始列，定義待處理乳腺鉬靶 X線圖像的第「0.8『，列為右起始列，然後採用最大類間均差法遍歷左起始列到右起始 列的各列中行坐標位於[l,2g]範圍內的每個像素，得到左起始列到右起始列的各列中行 坐標位於[1，2g]範圍內的分界點，同樣採用最大類間均差法遍歷左起始列到右起始列的 各列中行坐標位於[//，//-22]範圍內的每個像素，得到左起始列到右起始列的各列中行 坐標位於[i/,/Z-22]範圍內的分界點，當待提取的乳腺區域位於待處理乳腺鉬耙X線 圖像的左側時，根據左起始列中行坐標位於[l,2g]範圍內的分界點的坐標向左逐列計算 各列中行坐標位於[l，2g]範圍內的分界點的行坐標，直至計算得到待處理乳腺鉬靶X線 圖像的第1列中行坐標位於[l,2g]範圍內的分界點的行坐標，同樣根據左起始列中行坐
標位於[/f，H-22]範圍內的分界點的坐標向左逐列計算各列中行坐標位於[/f，/f-22] 範圍內的分界點的行坐標，直至計算得到待處理乳腺鉬靶X線圖像的第1列中行坐標位 於[//,//-2g]範圍內的分界點的行坐標，再對待處理乳腺鉬靶X線圖像的各列中行坐
標位於[l，2g]範圍內的分界點進行均值濾波平滑處理，將均值濾波平滑處理後的各個分
界點連接，構成待處理乳腺鉬靶X線圖像的頂部橫向未曝光邊框的分界線，確定頂部橫 向未曝光邊框的分界線的上側部分為待處理乳腺鉬靶X線圖像的頂部橫向未曝光邊框，
對待處理乳腺鉬靶X線圖像的各列中行坐標位於[/f,/Z-2g]範圍內的分界點進行均值
濾波平滑處理，然後將均值濾波平滑處理後的各個分界點連接，構成待處理乳腺鉬耙X 線圖像的底部橫向未曝光邊框的分界線，確定底部橫向未曝光邊框的分界線的下側部分 為待處理乳腺鉬靶X線圖像的底部橫向未曝光邊框，其中，0為待處理乳腺鉬耙X線圖像的橫向未曝光邊框的寬度估計值；當待提取的乳腺區域位於待處理乳腺鉬靶X線圖 像的右側時，採用與當待提取的乳腺區域位於待處理乳腺鉬靶X線圖像的左側時相同的 處理方法獲取待處理乳腺鉬靶X線圖像的頂部橫向未曝光邊框的分界線和底部橫向未 曝光邊框的分界線；
⑤當待提取的乳腺區域位於待處理乳腺鉬靶X線圖像的左側時，將待處理乳腺鉬靶 X線圖像的左側縱向未曝光邊框中的所有像素的像素值置為F^ ，以剝離與待提取的乳
腺區域相連的左側縱向未曝光邊框，將待處理乳腺鉬靶X線圖像的頂部橫向未曝光邊框 中列坐標在[1，「0.8『XI範圍內的所有像素的像素值置為K^ ，以剝離與待提取的乳腺區 域相連的頂部橫向未曝光邊框，將待處理乳腺鉬靶X線圖像的底部橫向未曝光邊框中列 坐標在[1,「0.8『，範圍內的所有像素的像素值置為F^ ，以剝離與待提取的乳腺區域相
連的底部橫向未曝光邊框；當待提取的乳腺區域位於待處理乳腺鉬靶X線圖像的右側 時，將待處理乳腺鉬耙X線圖像的右側縱向未曝光邊框中的所有像素的像素值置為F^，
以剝離與待提取的乳腺區域相連的右側縱向未曝光邊框，將待處理乳腺鉬靶X線圖像的 頂部橫向未曝光邊框中列坐標在[L0.2『」,『]範圍內的所有像素的像素值置為P^n,以
剝離與待提取的乳腺區域相連的頂部橫向未曝光邊框，將待處理乳腺鉬靶X線圖像的底 部橫向未曝光邊框中列坐標在[L0.2釅」，『]範圍內的所有像素的像素值置為、。，以剝
離與待提取的乳腺區域相連的底部橫向未曝光邊框。
在執行步驟②之前先採用現有的中值濾波方法對待處理乳腺鉬靶X線圖像進行濾 波處理，以消除待處理乳腺鉬靶X線圖像中的脈衝噪聲。
所述的步驟②的具體步驟為
②-l、從待處理乳腺鉬靶X線圖像中等間距選取iV行像素，間距為0.8x/f/iV，所 選取的iV行像素在待處理乳腺鉬靶X線圖像中的行坐標的集合為^,"2，…,",，…,wJ ，
其中，巧20.1/f， 《0.9//， w,表示選取的第f行像素在待處理乳腺鉬靶X線圖像中
的行坐標，/f為待處理乳腺鉬靶X線圖像的總行數，並定義由所選取的W行像素組成 的圖像為當前處理圖像；
②-2、計算當前處理圖像中每列像素的平均像素值，記當前處理圖像中各列像素的
平均像素值的集合為{7(1)，7(2)，".，7(力，...,7(『)}，其中，7(力表示當前處理圖像中第y 列像素的平均像素值，7(力=|;/(",,力/^， _/ = 1,2,...,^, /(",，_/)表示當前處理圖像中第/行第/列像素的像素值，『為待處理乳腺鉬靶X線圖像的總列數；
②-3、將當前處理圖像中各列像素的平均像素值分別與設定的第一閾值7;進行比較，
將當前處理圖像的左側第一個小於第一閾值7;的列的位置記為￡，將當前處理圖像的右 側第一個小於第一閾值7;的列的位置記為及；
②-4、從當前處理圖像中選取從第Z列開始至第及列為止的(及-Z + 1)列像素，將 由所選取的從第Z列開始至第i 列為止的(及-Z + l)列像素組成的圖像平均分成左子圖
像和右子圖像，分別計算左子圖像的抽樣均值l和右子圖像的抽樣均值A ，
5= I] 7(力/[(Z + i )/2 —Z + 7"廣藝 7(力/[及-(￡ +及)/2]， 7C/)為當前處 理圖像中第_/列像素的平均像素值；
② -5、比較左子圖像的抽樣均值7;和右子圖像的抽樣均值7^，當4〉7,時，確定待
提取的乳腺區域位於待處理乳腺鉬靶x線圖像的左側，當A〈7^時，確定待提取的乳腺 區域位於待處理乳腺鉬靶X線圖像的右側。
所述的步驟②-3中設定的第一閾值7; =^+0.95(^^-0，其中，F^為待處理
乳腺鉬靶X線圖像中像素的最小像素值，Fmax為待處理乳腺鉬靶X線圖像中像素的最大
像素值。
所述的步驟③的具體步驟為
③ -l、定義待處理乳腺鉬靶X線圖像的第|_0.2//」行為上起始行，定義待處理乳腺
鉬靶X線圖像的第「0.8/^行為下起始行；
③-2、當待提取的乳腺區域位於待處理乳腺鉬靶X線圖像的左側時，採用最大類間 均差法遍歷上起始行到下起始行的各行中列坐標位於[1,2￡]範圍內的每個像素，得到上
起始行到下起始行的各行中列坐標位於[1，2丄]範圍內的分界點，對於待處理乳腺鉬耙X
線圖像的第w行，L0.2//>m<0.8if],計算第w行中的分界點^，
屍^^arg^^^l(f/(w,")/A:1)-(f; /(m,")/(2丄-叫)|}，其中，丄為當前處理圖像的左側第一
個小於第一閾值的列的位置，/(w，")表示待處理乳腺鉬靶X線圖像的第m行第w列像
18素的像素值，符號"L」"為向上取整符號，符號"「 1"為向下取整符號；
③-3、記上起始行的行坐標為"記上起始行中列坐標位於[1，2丄]範圍內的分界點的
坐標為(s，fl)，計算行坐標為s-1的第卜l行中列坐標位於[1，2丄]範圍內的分界點的列坐
標/1， /l = argmax{magV/0-l，/l)-A:.|/l-rt|，/le{rt-Ul,rt + l}}，其中，d為上起
始行中列坐標位於[1,2丄]範圍內的分界點的列坐標，符號"V"為sobd梯度算子符號，
magV/(s-Ul)表示待處理乳腺鉬靶X線圖像在第卜l行中列坐標位於[l，2Z]範圍內的
分界點的坐標(s-l，/l)處的梯度幅值，/(s-l,/l)為待處理乳腺鉬靶X線圖像的第s-l行
第/l列像素的像素值，^:.|/1-/1|表示待處理乳腺鉬靶乂線圖像的第> -l行中列坐標位於範圍內的分界點與上起始行中列坐標位於[1，2丄]範圍內的分界點保持連續的彈性
力，it表示彈性力的大小，Ae[4，20];
③-4、重複執行步驟③-3，向上逐行計算各行中列坐標位於[1，2丄]範圍內的分界點的
列坐標，直至計算得到待處理乳腺鉬靶X線圖像的第1行中列坐標位於[1,2丄]範圍內的 分界點的列坐標；
③-5、記下起始行的行坐標為s'，記下起始行中列坐標位於[1,2丄]範圍內的分界點 的坐標為(y力')，計算行坐標為s +1的第s +1行中列坐標位於[1，2￡]範圍內的分界點的 歹U坐豐示/1'， /1' =argmax{mcrgV/0'_l，/l')-A:.|/l'-fl' e{rt'+1}}，其中， "為下起始行中列坐標位於[1，2丄]範圍內的分界點的列坐標，符號"▽"為sobel梯度算 子符號，附agV/(s' 表示待處理乳腺鉬靶X線圖像在第s' +1行中列坐標位於[1，2丄] 範圍內的分界點的坐標(s' +1，/1')處的梯度幅值，/(s' +1，/1')為待處理乳腺鉬靶X線圖像 的第s' +1行第/1'列像素的像素值，A> I /1' -" I表示待處理乳腺鉬靶X線圖像的第s'+1行 中列坐標位於[1,2丄]範圍內的分界點與下起始行中列坐標位於[1，2丄]範圍內的分界點保 持連續的彈性力，A表示彈性力的大小，Ae[4，20];
③-6、重複執行步驟③-5，向下逐行計算各行中列坐標位於[1，2Z]範圍內的分界點的列坐標，直至計算得到待處理乳腺鉬靶X線圖像的最後一行中列坐標位於[1,2丄]範圍內 的分界點的列坐標；
③-7、對待處理乳腺鉬靶X線圖像的各行中列坐標位於[1，2丄]範圍內的分界點進行
均值濾波平滑處理，然後將均值濾波平滑處理後的各個分界點連接，構成待處理乳腺鉬 靶X線圖像的左側縱向未曝光邊框的分界線，確定左側縱向未曝光邊框的分界線的左側 部分為待處理乳腺鉬靶X線圖像的左側縱向未曝光邊框；
③-8、當待提取的乳腺區域位於待處理乳腺鉬靶X線圖像的右側時，採用最大類間
均差法遍歷上起始行到下起始行的各行中列坐標位於[『，『-2及]範圍內的每個像素，得
到上起始行到下起始行的各行中列坐標位於[『，『-2及]範圍內的分界點，對於待處理乳
腺鉬靶X線圖像的第m行，L0.2/f」《m《「0.8i/]，計算第/n行中的分界點屍 ，
i^=arg Max {|( ￡ J(附，")/Jt1-『+ 2屈)-(￡取")攀-A:聰,其中，及為當前處理圖
像的右側第一個小於第一閾值的列的位置，/(;M，n)表示待處理乳腺鉬耙X線圖像的第/w
行第"列像素的像素值，符號"L」"為向上取整符號，符號"「 "I"為向下取整符號；
③-9、記上起始行的行坐標為s，記上起始行中列坐標位於[『，『-2及]範圍內的分
界點的坐標為(^2)，計算行坐標為s-l的第s-l行中列坐標位於[『，『-2及]範圍內的分
界點的列坐標/2， /2 = argmax(附agV/0-1,/2)-/2-/21,/2e{^2-1，/2，/2 +1}}，
其中，/2為上起始行中列坐標位於[『,『-2及]範圍內的分界點的列坐標，符號"V"為
sobel梯度算子符號，卿gV/Cs-1，/1)表示待處理乳腺鉬靶X線圖像在第s-l行中列坐標
位於F，『-2及]範圍內的分界點的坐標(s-l，/2)處的梯度幅值，/(s-l，/2)為待處理乳腺
鉬靶X線圖像的第s-l行第/2列像素的像素值，A.I/2-^l表示待處理乳腺鉬耙X線圖
像的第s-l行中列坐標位於[『，『-2及]範圍內的分界點與上起始行中列坐標位於範圍內的分界點保持連續的彈性力，A:表示彈性力的大小，A:e[4,20];
③-10、重複執行步驟③-9，向上逐行計算各行中列坐標位於[『,『-2及]範圍內的分 界點的列坐標，直至計算得到待處理乳腺鉬靶X線圖像的第1行中列坐標位於[『,『-2及]範圍內的分界點的列坐標；
③-11、記下起始行的行坐標為Z,記下起始行中列坐標位於[『,『-2及]範圍內的 分界點的坐標為(s',f2'),計算行坐標為s'+l的第y+l行中列坐標位於[『，『-2及]範圍 內 的 分 界 點 的 列 坐 標 /2' ， /2' = argmax(magV/(s' — 1，/2') — A:. | /2' — f2' |,/2' e 2' - 1,f2' J2' +1}}，其中，f2'為 下起始行中列坐標位於F，『-2及]範圍內的分界點的列坐標，符號"▽"為sobel梯度 算子符號，wagV/Cs'+l,/2')表示待處理乳腺鉬靶X線圖像在第s'+l行中列坐標位於 2及]範圍內的分界點的坐標Cs'+l,/2')處的梯度幅值，/Cs'+l,/2')為待處理乳腺鉬 靶X線圖像的第s +1行第/2'列像素的像素值，A.I/2' -C l表示待處理乳腺鉬靶X線圖 像的第y+l行中列坐標位於[『,『-2及]範圍內的分界點與下起始行中列坐標位於 [『,『-2及]範圍內的分界點保持連續的彈性力，t表示彈性力的大小，te[4,20];
③-12、重複執行步驟③-11，向下逐行計算各行中列坐標位於[『，『-2i ]範圍內的
分界點的列坐標，直至計算得到待處理乳腺鉬靶X線圖像的最後一行中列坐標位於 [『,『-2及]範圍內的分界點的列坐標；
③ -13、對待處理乳腺鉬靶X線圖像的各行中列坐標位於[『，『-2及]範圍內的分界
點進行均值濾波平滑處理，然後將均值濾波平滑處理後的各個分界點連接，構成待處理 乳腺鉬靶X線圖像的右側縱向未曝光邊框的分界線，確定右側縱向未曝光邊框的分界線 的右側部分為待處理乳腺鉬靶X線圖像的右側縱向未曝光邊框。 所述的步驟④的具體步驟為
-1、定義待處理乳腺鉬靶X線圖像的第L0.2『」列為左起始列，定義待處理乳腺 鉬靶X線圖像的第「0.8『"I列為右起始列；
④ -2、採用最大類間均差法遍歷左起始列到右起始列的各列中行坐標位於[1，20]範 圍內的每個像素，得到左起始列到右起始列的各列中行坐標位於[1，22]範圍內的分界 點，對於待處理乳腺鉬靶X線圖像的第"列，L0.2『>"<0.8『1，計算第w列中的分界點戶 ，屍,arg^c(l(堂/(w,")/A:1)-(堂/(/k，")/(2G_A:1))|}，其中，2為待處理乳腺鉬耙
X線圖像的橫向未曝光邊框的寬度估計值，/(/ ，")表示待處理乳腺鉬耙X線圖像的第m
行第"列像素的像素值，符號"L」"為向上取整符號，符號"「，"為向下取整符號； -3、採用最大類間均差法遍歷左起始列到右起始列的各列中行坐標位於 [//，//-20]範圍內的每個像素，得到左起始列到右起始列的各列中行坐標位於，計算第"列中的分界點p ,
P =arg {|(藝/(m，"，-// + 2g + l))-( 2 /(附，")/("-曙，其中，2
為待處理乳腺鉬靶X線圖像的橫向未曝光邊框的寬度估計值，/(m，")表示待處理乳腺
鉬靶X線圖像的第m行第"列像素的像素值，符號"L」"為向上取整符號，符號"「]" 為向下取整符號；
-4、當待提取的乳腺區域位於待處理乳腺鉬靶X線圖像的左側時，記左起始列的 列坐標為《，記左起始列中行坐標位於[l，2g]範圍內的分界點的坐標為(/71，《)，計算列
坐標為《-l的第《-l列中行坐標位於[1，20]範圍內的分界點的行坐標rl ，
H = argmax{wagV/(H,《-l)-A:.|rl-/7l|,rle{/7l-l，/7l,;7l + l}}，其中，為左起
始列中行坐標位於[1,20]範圍內的分界點的行坐標，符號"V"為sobel梯度算子符號，
脂gV/(H,《-1)表示待處理乳腺鉬靶X線圖像在第《-1列中行坐標位於[1,20]範圍內的
分界點的坐標(d，《-l)處的梯度幅值，/(rl, -l)為待處理乳腺鉬靶X線圖像的第H行
第《-l列像素的像素值，^kl-Z7ll表示待處理乳腺鉬靶X線圖像的第《-l列中行坐標
位於[1，2g]範圍內的分界點與左起始列中行坐標位於[1，2g]範圍內的分界點保持連續的
彈性力，先表示彈性力的大小，h[4，20];
-5、重複執行步驟 -4，向左逐列計算各列中行坐標位於[1,22]範圍內的分界點
的行坐標，直至計算得到待處理乳腺鉬靶X線圖像的第1列中行坐標位於[1，20]範圍內的分界點的行坐標；
-6、記左起始列中行坐標位於[//,//-20範圍內的分界點的坐標為0 2,《)，計算 列坐標為g-l的第9-l列中行坐標位於[^,^-20]範圍內的分界點的行坐標/"2， r2 = argmax{magV/(>2,《-l) —h|r2 —/72|，r2e{/72-l，/ 2，/ 2 + l}}，其中，； 2為 左起始列中行坐標位於[//，//-2Q]範圍內的分界點的行坐標，符號"V"為sobd梯度 算子符號，magV/(r2,《-l)表示待處理乳腺鉬耙X線圖像在第《-l列中行坐標位於 [仏/f-2Q]範圍內的分界點的坐標(r2，《-l)處的梯度幅值，/(r2,《-l)為待處理乳腺鉬 靶X線圖像的第r2行第《-l列像素的像素值，A:.k2-p2l表示待處理乳腺鉬靶X線圖 像的第《-1列中行坐標位於[仏//-20範圍內的分界點與左起始列中行坐標位於 [/f,//-2g]範圍內的分界點保持連續的彈性力，A表示彈性力的大小，Ae[4，20];
-7、重複執行步驟 -6，向左逐列計算各列中行坐標位於[//,//-22]範圍內的分 界點的行坐標，直至計算得到待處理乳腺鉬靶X線圖像的第1列中行坐標位於 - 20範圍內的分界點的行坐標；
-8、當待提取的乳腺區域位於待處理乳腺鉬靶X線圖像的右側時，記右起始列的 列坐標為《'，記右起始列中行坐標位於[l，2g]範圍內的分界點的坐標為(pl',《')，計算列
坐標為《'-l的第《'-l列中行坐標位於[l，2g]範圍內的分界點的行坐標H'，
H' =argmax{wflgV7(H',《'—1) —A:.IH'-; 1' e-1,/ 1'，/ 1'+1}}，其中，； l'為
左起始列中行坐標位於[1,22]範圍內的分界點的行坐標，符號"▽"為sobel梯度算子
符號，magV/(d'，《'-l)表示待處理乳腺鉬靶X線圖像在第《-l列中行坐標位於[l，2g〗
範圍內的分界點的坐標(rl';-l)處的梯度幅值，/(rl',《'-l)為待處理乳腺鉬靶X線圖
像的第rl'行第《'-l列像素的像素值，AHrl'-pl'l表示待處理乳腺鉬耙X線圖像的第
《'-l列中行坐標位於[l,2g]範圍內的分界點與左起始列中行坐標位於[l,20]範圍內的
分界點保持連續的彈性力，A表示彈性力的大小，)te[4,20]; -9、重複執行步驟④-8，向右逐列計算各列中行坐標位於[l,2g]範圍內的分界點
的行坐標，直至計算得到待處理乳腺鉬靶X線圖像的最後一列中行坐標位於[1，20]範圍
內的分界點的行坐標；
-10、記右起始列中行坐標位於[//,//-2g]範圍內的分界點的坐標為(p2';)，計
算列坐標為《'-1的第^'-1列中行坐標位於[仏//-22]範圍內的分界點的行坐標"'，
r2' = arg max(magV/(r2',《'-1) - A;. | r2' - ; 2' |, r2' e {; 2' -1, p2', p2' +1}}，其中，
/ 2'為左起始列中行坐標位於[i/，H-2g]範圍內的分界點的行坐標，符號"▽"為sobel
梯度算子符號，magV/(/"2'，《'-1)表示待處理乳腺鉬靶X線圖像在第《'-1列中行坐標位
於[//，//-22]範圍內的分界點的坐標一2',《'-l)處的梯度幅值，l)為待處理乳
腺鉬靶X線圖像的第r2'行第《-l列像素的像素值，A:.k2' -p2' l表示待處理乳腺鉬靶X
線圖像的第《'-1列中行坐標位於[//，7/-22]範圍內的分界點與左起始列中行坐標位於
20]範圍內的分界點保持連續的彈性力，A:表示彈性力的大小，A:e[4，20];
-11、重複執行步驟 -10，向右逐列計算各列中行坐標位於[//，//-20範圍內的 分界點的行坐標，直至計算得到待處理乳腺鉬靶X線圖像的最後一列中行坐標位於 [//， /f - 2g]範圍內的分界點的行坐標；
④ -12、對待處理乳腺鉬靶X線圖像的各列中行坐標位於[l，2g]範圍內的分界點進
行均值濾波平滑處理，然後將均值濾波平滑處理後的各個分界點連接，構成待處理乳腺 鉬靶X線圖像的頂部橫向未曝光邊框的分界線，確定頂部橫向未曝光邊框的分界線的上 側部分為待處理乳腺鉬靶X線圖像的頂部橫向未曝光邊框；對待處理乳腺鉬靶X線圖
像的各列中行坐標位於[//，//-2g]範圍內的分界點進行均值濾波平滑處理，然後將均值
濾波平滑處理後的各個分界點連接，構成待處理乳腺鉬靶X線圖像的底部橫向未曝光邊 框的分界線，確定底部橫向未曝光邊框的分界線的下側部分為待處理乳腺鉬靶X線圖像 的底部橫向未曝光邊框。
所述的步驟⑤的具體步驟為
⑤ -l、當待提取的乳腺區域位於待處理乳腺鉬靶X線圖像的左側時，記待處理乳腺 鉬靶X線圖像的左側縱向未曝光邊框的分界線中的分界點的列坐標為v/(w)，其中，m表示待處理乳腺鉬靶X線圖像的行坐標，lSw^if，判斷待處理乳腺鉬靶X線圖像的 第m行第w列像素的列坐標n是否小於等於v/(附)，其中，12nS『，如果是，則將待處
理乳腺鉬靶X線圖像的第附行第w列像素的像素值/(m，")置為r^ ;當待提取的乳腺區 域位於待處理乳腺鉬耙X線圖像的右側時，記待處理乳腺鉬靶X線圖像的右側縱向未 曝光邊框的分界線中的分界點的列坐標為v/'(w)，其中，m表示待處理乳腺鉬靶X線圖 像的行坐標，1SmS//,判斷待處理乳腺鉬靶X線圖像的第m行第"列像素的列坐標w 是否大於等於v/'(m),其中，1《nS『，如果是，則將待處理乳腺鉬靶X線圖像的第m
行第w列像素的像素值/(m，w)置為;
⑤-2、當待提取的乳腺區域位於待處理乳腺鉬耙X線圖像的左側時，記待處理乳腺 鉬靶X線圖像的頂部橫向未曝光邊框的分界線中的分界點的行坐標為&(")，記待處理乳
腺鉬靶X線圖像的底部橫向未曝光邊框的分界線中的分界點的行坐標為勵(")，其中，w
表示待處理乳腺鉬靶X線圖像的列坐標，1《w《「0.8『"l，判斷待處理乳腺鉬耙X線圖像
的第w行第"列像素的行坐標m是否小於等於似(w)，其中，lSw^//，如果是，則將
待處理乳腺鉬靶X線圖像的第/n行第w列像素的像素值/(附，")置為K^ ，判斷待處理乳
腺鉬靶X線圖像的第m行第"列像素的行坐標m是否大於等於M(w),其中，1《w《//，
如果是，則將待處理乳腺鉬靶X線圖像的第m行第w列像素的像素值/(附,")置為r^ ; 當待提取的乳腺區域位於待處理乳腺鉬耙X線圖像的右側時，記待處理乳腺鉬耙X線圖 像的頂部橫向未曝光邊框的分界線中的分界點的行坐標為W(w),記待處理乳腺鉬靶X
線圖像的底部橫向未曝光邊框的分界線中的分界點的行坐標為M'(w),其中，"表示待
處理乳腺鉬靶X線圖像的列坐標，|_0.2『>w^『，判斷待處理乳腺鉬靶X線圖像的第w
行第"列像素的行坐標w是否小於等於似'(")，其中，1S附2//，如果是，則將待處理 乳腺鉬靶X線圖像的第m行第w列像素的像素值/(w,w)置為F自，判斷待處理乳腺鉬靶X
線圖像的第m行第"列像素的行坐標m是否大於等於^'(")，其中，lSm^i/，如果是， 則將待處理乳腺鉬靶X線圖像的第m行第w列像素的像素值/(附,")置為r^。與現有技術相比，本發明的優點在於通過利用乳腺鉬耙X線圖像中左右兩側像素密 度分布不均的特點來判定待提取的乳腺區域在乳腺鉬耙X線圖像中的位置(即位於乳腺 鉬靶X線圖像的左側或右側)，且在判定待提取的乳腺區域的所在位置時排除了乳腺鉬 靶X線圖像中左右兩側縱向未曝光邊框和頂部橫向未曝光邊框及底部橫向未曝光邊框
可能造成的判斷誤差，使得待提取的乳腺區域所在位置的判斷結果非常準確，從而使得
後續的乳腺區域提取過程中提取的乳腺區域較為精度；在剝離乳腺鉬耙X線圖像中的縱 向未曝光邊框時，由於與乳腺區域直接相連的縱向未曝光邊框會對後續乳腺區域的提取 造成影響，因此本發明只對與乳腺區域直接相連的縱向未曝光邊框進行處理，而不對另 一側的縱向未曝光邊框進行處理，這樣也降低了本發明的計算複雜度，提高了執行效率； 本發明採用最大類間均差法計算出的未曝光邊框的分界點具有很高的準確性，而後採用 均值濾波平滑後的未曝光邊框的分界線比較光滑；本發明對與乳腺區域直接相連的左側 縱向未曝光邊框或右側縱向未曝光邊框進行剝離處理，並對頂部橫向未曝光邊框和底部 橫向未曝光邊框也進行了剝離處理，未曝光邊框得到了徹底剔除，使得乳腺區域與未曝 光邊框不再具有連通性，為進一步提取比較純粹的乳腺區域打下了基礎，可有效提高乳 腺區域的提取精度；本發明的整個預處理過程計算複雜度很低，具有很高的執行效率。 此外，在判定乳腺區域在待處理乳腺鉬靶X線圖像中的所在位置之前通過採用現有的中 值濾波方法對待處理乳腺鉬靶X線圖像進行濾波處理，可以有效地消除待處理乳腺鉬耙 X線圖像中的脈衝噪聲，為後續的乳腺區域提取提高了執行效率和執行效果。
圖1為ML位成像的乳腺鉬靶X線圖像的各個部分的組成示意圖； 圖2為本發明方法的處理流程框圖3a為圖1中的部分乳腺區域及與該部分乳腺區域一側相連的左側縱向未曝光邊 框的示意圖3b為圖3a中虛線表示的行中的各個像素的列坐標與對應像素的像素值的關係示 意圖3c為對圖3a確定左側縱向未曝光邊框的分界線後的示意圖4a為CC位成像的乳腺鉬耙X線圖像的原圖4b為ML位成像的乳腺鉬耙X線圖像的原圖5a為對圖4a進行左側縱向未曝光邊框剝離後的結果示意圖5b為對圖4b進行左側縱向未曝光邊框剝離後的結果示意圖6a為對圖5a進行頂部橫向未曝光邊框和底部橫向未曝光邊框剝離後的結果示意
圖；圖6b為對圖5b進行頂部橫向未曝光邊框和底部橫向未曝光邊框剝離後的結果示意圖。
具體實施例方式
以下結合附圖實施例對本發明作進一步詳細描述。
乳腺鉬靶X線圖像有兩種成像方式，即CC位成像和ML位成像。圖1給出了ML 位成像的乳腺鉬耙X圖像的示意圖，圖1所示的乳腺鉬耙X線圖像包括標籤、乳腺區 域、背景區域、縱向未曝光邊框及橫向未曝光邊框。從圖1中可以看出，待提取的乳腺 區域與縱向未曝光邊框及橫向未曝光邊框相連，欲想提取純粹的乳腺區域，需將這些縱 向未曝光邊框及橫向未曝光邊框與待提取的乳腺區域分離，尤其是靠胸壁一側的縱向未 曝光邊框以及頂部的橫向未曝光邊框，該縱向未曝光邊框和頂部的橫向未曝光邊框與待 提取的乳腺區域有很大的連接部分，如果沒有對與乳腺區域相連的縱向未曝光邊框和頂 部的橫向未曝光邊框進行分離，會影響乳腺區域的提取精度。
為了能夠獲取較精確的乳腺區域，本發明提出了一種用於乳腺鉬靶X線圖像中乳腺 區域提取的預處理方法，該預處理方法的流程框圖如圖2所示，首先對輸入的乳腺鉬靶 X線圖像進行濾波處理，以消除待處理乳腺鉬靶X線圖像中的脈衝噪聲，然後利用乳腺 區域的密度大於背景區域的密度的特點，判定待提取的乳腺區域位於乳腺鉬耙X線圖像 的左側還是右側，再對乳腺鉬靶X線圖像進行縱向未曝光邊框和橫向未曝光邊框進行剝 離，得到待分割的乳腺鉬靶X線圖像。該預處理方法具體包括以下步驟
①定義需進行乳腺區域提取的乳腺鉬靶X線圖像為待處理乳腺鉬靶X線圖像，定 義待處理乳腺鉬耙X線圖像的大小為『xi/ ，記待處理乳腺鉬耙X線圖像中所有像素的
像素值域為r， F-[F曲，P^J，定義位於待處理乳腺鉬靶X線圖像左側的縱向未曝光
邊框為左側縱向未曝光邊框，定義位於待處理乳腺鉬靶X線圖像右側的縱向未曝光邊框 為右側縱向未曝光邊框，定義位於待處理乳腺鉬靶X線圖像頂部的橫向未曝光邊框為頂 部橫向未曝光邊框，定義位於待處理乳腺鉬靶X線圖像底部的橫向未曝光邊框為底部橫 向未曝光邊框，其中，『表示待處理乳腺鉬靶X線圖像的總列數，即『表示待處理乳 腺鉬靶X線圖像的寬，i/表示待處理乳腺鉬靶X線圖像的總行數，即//表示待處理乳
腺鉬靶X線圖像的高，y,表示待處理乳腺鉬靶X線圖像中像素的最小像素值，F^表
示待處理乳腺鉬靶X線圖像中像素的最大像素值。採用現有的中值濾波方法對待處理乳 腺鉬靶X線圖像進行濾波處理，以消除待處理乳腺鉬靶X線圖像中的脈衝噪聲，在本 實施例中，在利用現有的中值濾波方法對待處理乳腺鉬靶X線圖像進行濾波處理過程 中，可採用窗口為7X7的中值濾波器。
27②根據乳腺區域的密度大於背景區域的密度的特點，對濾波處理後的待處理乳腺鉬 靶X線圖像進行乳腺方向判斷，即判斷待提取的乳腺區域位於待處理乳腺鉬靶X線圖 像的左側還是右側。約定胸壁所在的一側為乳腺方向，這樣圖1所示的待提取的乳腺區 域位於待處理乳腺鉬靶X線圖像的左側。
如果將待處理乳腺鉬耙X線圖像平均分為左右兩幅子圖像，則待提取的乳腺區域所
在的子圖像的平均像素值會高於另一子圖像的平均像素值，這個規律普遍成立。但在利 用這一規律判定乳腺方向時需要排除由於受到左側縱向未曝光邊框、右側縱向未曝光邊 框、頂部橫向未曝光邊框及底部橫向未曝光邊框的影響而造成的誤判，因此本發明提出
應首先從待處理乳腺鉬靶X線圖像中等間距選取iV行像素，將由所選取的7V行像素組
成的圖像作為當前處理圖像，計算當前處理圖像中每列像素的平均像素值，然後將當前 處理圖像中各列像素的平均像素值分別與設定的第一閾值進行比較，將當前處理圖像的 左側第一個小於第一閾值的列的位置記為z，將當前處理圖像的右側第一個小於第一閾
值的列的位置記為i ，再從當前處理圖像中選取從第￡列開始至第及列為止的(及-丄+ l)
列像素，將由所選取的從第￡列開始至第i 列為止的(及-丄+ l)列像素組成的圖像平均
分成左子圖像和右子圖像，分別計算左子圖像和右子圖像的抽樣均值，根據左子圖像的 抽樣均值和右子圖像的抽樣均值，確定待提取的乳腺區域位於待處理乳腺鉬靶X線圖像 的左側或右側。確定待提取的乳腺區域位於待處理乳腺鉬靶X線圖像的左側還是右側的 具體過程如下
②-l、從待處理乳腺鉬靶X線圖像中等間距選取iV行像素，間距為0.8x/f/iV，所 選取的W行像素在待處理乳腺鉬靶X線圖像中的行坐標的集合為^,"2,…,，
其中，巧20.1//， S0.9/Z，",表示選取的第/行像素在待處理乳腺鉬靶X線圖像中
的行坐標，i/為待處理乳腺鉬靶X線圖像的總行數，並定義由所選取的iV行像素組成 的圖像為當前處理圖像。在此對巧和 這樣的取值目的是為了排除待處理乳腺鉬靶X
線圖像的頂部橫向未曝光邊框和底部橫向未曝光邊框的影響。
②-2、計算當前處理圖像中每列像素的平均像素值，記當前處理圖像中各列像素的
平均像素值的集合為{7(1),7(2),..，7(_/>..,7(『)}，其中，7(力表示當前處理圖像中第_/
列像素的平均像素值，rc/)=f;/(",,_/)/iv， _/=i,2，...,『，/(",,_/)表示當前處理圖像
中第/行第y列像素的像素值，『為待處理乳腺鉬靶X線圖像的總列數。
②-3、將當前處理圖像中各列像素的平均像素值分別與設定的第一閾值7;進行比較，將當前處理圖像的左側第一個小於第一閾值7;的列的位置記為丄，將當前處理圖像的右
側第一個小於第一閾值j;的列的位置記為i ，標記位置丄和及目的是為了排除待處理乳
腺鉬耙X線圖像的左側縱向未曝光邊框和右側縱向未曝光邊框的影響；在此，由於左側
縱向未曝光邊框和右側縱向未曝光邊框中的像素的亮度值通常比待提取的乳腺區域中
的像素的亮度值要高，因此設定的第一閾值7;-F皿+ 0.95(、M-F^)，其中，K^為待
處理乳腺鉬靶X線圖像中像素的最小像素值，Fmax為待處理乳腺鉬靶X線圖像中像素的 最大像素值。
②-4、從當前處理圖像中選取從第￡列開始至第及列為止的(及-丄+ l)列像素，將 由所選取的從第丄列開始至第及列為止的(/ -丄+ l)列像素組成的圖像平均分成左子圖 像和右子圖像，分別計算左子圖像的抽樣均值7,和右子圖像的抽樣均值7;，
— 戶(丄+W)/2 一 一 W 一 —
1= S 7(力/[(丄+及)/2-z+i]， 藝z(力/[及-(丄+及)/2]， ；r(力為當前處
戶丄 _/=(L+W)/2+l
理圖像中第/列像素的平均像素值。
② -5、比較左子圖像的抽樣均值；和右子圖像的抽樣均值7,，當1>7,時，確定待
提取的乳腺區域位於待處理乳腺鉬靶X線圖像的左側，當1<7;時，確定待提取的乳腺 區域位於待處理乳腺鉬耙x線圖像的右側，在此，由於待提取的乳腺區域的像素值和背
景區域的像素值相差很明顯，因此左子圖像的抽樣均值7;和右子圖像的抽樣均值7;—般 來說不會存在相等的情況。
③ 在確定待提取的乳腺區域的所在位置後，確定待處理乳腺鉬靶X線圖像中待提取
的乳腺區域所在位置一側的縱向未曝光邊框，靠胸壁一側的縱向未曝光邊框與整個乳腺 區域相連，在此著重確定靠胸壁一側的縱向未曝光邊框，確定與待提取的乳腺區域的所
在位置的一側相連的縱向未曝光邊框的主要過程為定義待處理乳腺鉬靶X線圖像的第 [_0.2//」行為上起始行，定義待處理乳腺鉬靶X線圖像的第「0.8/^行為下起始行，當待
提取的乳腺區域位於待處理乳腺鉬靶x線圖像的左側時，採用最大類間均差法遍歷上起 始行到下起始行的各行中列坐標位於[1，2丄]範圍內的每個像素，得到上起始行到下起始
行的各行中列坐標位於[1,2丄]範圍內的分界點，然後根據上起始行中列坐標位於[1，2丄]範
圍內的分界點的坐標向上逐行計算各行中列坐標位於[1，2Z]範圍內的分界點的列坐標，直至計算得到待處理乳腺鉬靶X線圖像的第1行中列坐標位於[1，2丄]範圍內的分界點的 列坐標，根據下起始行中列坐標位於[1，2丄]範圍內的分界點的坐標向下逐行計算各行中 列坐標位於[1,2丄]範圍內的分界點的列坐標，直至計算得到待處理乳腺鉬耙X線圖像的 最後一行中列坐標位於[1,2丄]範圍內的分界點的列坐標，再對待處理乳腺鉬耙X線圖像
的各行中列坐標位於[1，2丄]範圍內的分界點進行均值濾波平滑處理，將均值濾波平滑處
理後的各個分界點連接，構成待處理乳腺鉬靶X線圖像的左側縱向未曝光邊框的分界 線，確定左側縱向未曝光邊框的分界線的左側部分為處理乳腺鉬耙X線圖像的左側縱向 未曝光邊框；當待提取的乳腺區域位於待處理乳腺鉬耙X線圖像的右側時，採用與當待 提取的乳腺區域位於待處理乳腺鉬靶X線圖像的左側時相同的處理方法獲取待處理乳 腺鉬靶X線圖像的右側縱向未曝光邊框的分界線，確定右側縱向未曝光邊框的分界線的 右側部分為處理乳腺鉬靶X線圖像的右側縱向未曝光邊框。
確定與待提取的乳腺區域的所在位置的一側相連的縱向未曝光邊框的具體過程為
③-l、定義待處理乳腺鉬靶X線圖像的第L0.2Z/」行為上起始行，定義待處理乳腺
鉬靶X線圖像的第「0.8/^行為下起始行。
③-2、當待提取的乳腺區域位於待處理乳腺鉬靶X線圖像的左側時，採用最大類間 均差法遍歷上起始行到下起始行的各行中列坐標位於[1，2Z]範圍內的每個像素，得到上
起始行到下起始行的各行中列坐標位於[1,2丄]範圍內的分界點，每一行的分界點需滿足
條件每一行的分界點左側的所有像素的平均像素值與分界點右側的所有像素的平均像 素值之差為最大。最大類間均差法表現於對於待處理乳腺鉬靶X線圖像的第附行，
L0.2i/」2m^「0.8//]， 計算第m行中的分界點/>m ， />m=argMox{|(|;/(/ ,")/W)-(￡ /(附,")/(2丄-W))|}，其中，Z為當前處理圖像的左側第一 個小於第一閾值的列的位置，/(附,")表示待處理乳腺鉬靶X線圖像的第w行第w列像 素的像素值，符號"L」"為向上取整符號，符號"「 l"為向下取整符號。
③-3、記上起始行的行坐標為s，記上起始行中列坐標位於[1,2Z]範圍內的分界點的 坐標為，計算行坐標為s-1的第s-l行中列坐標位於[l,2Z]範圍內的分界點的列坐 標/1 ， /1 = argmax(magV/(s — 1,/1) - A:. | /1 — fl |，/1 e {rt — l, Ul +1}}，即第s_i行中的分界點為{0--1)，0 -1，(s-1，d +1)}三點中使得呵V/(s -1，/1)- I/1 -,11取得最
大值的點，/1 = argmax{magV/(s -1, /1) - A. | /1 - f 11， /1 e {rt - l力l +1}}的物理意義 是邊界線受到待處理乳腺鉬靶X線圖像中灰度階梯變化的引力和曲線自身連續性的約 束，邊界線將向受力最大的方向彎曲，其中，？1為上起始行中列坐標位於[1,2丄]範圍內
的分界點的列坐標，符號"V"為sobel梯度算子符號，m"gV/(s-1,/1)表示待處理乳腺
鉬耙X線圖像在第s-1行中列坐標位於[1，2￡]範圍內的分界點的坐標"-1，/1)處的梯度
幅值，即表示將第s-l行中的分界點拉向(s-l,/l)的作用力，/(s-l，/l)為待處理乳腺鉬
耙X線圖像的第s-l行第/l列像素的像素值，ife.l/l-rtl表示待處理乳腺鉬靶X線圖像
的第s-1行中列坐標位於[1，2Z]範圍內的分界點與上起始行中列坐標位於[1,2Z]範圍內
的分界點保持連續的彈性力，yfc表示彈性力的大小，A:e[4，20]，在此當/t值較大時，分
界線將會比較僵硬，傾向於直線，而當A值較小時，分界線則會比較柔軟，易受到圖像 局部梯度變化的影響發生彎曲，因此在本實施例中可取先的值為12。
③-4、重複執行步驟③-3，向上逐行計算各行中列坐標位於[1,2Z]範圍內的分界點的
列坐標，直至計算得到待處理乳腺鉬靶X線圖像的第1行中列坐標位於[1，2Z]範圍內的 分界點的列坐標；
③-5、記下起始行的行坐標為s'，記下起始行中列坐標位於[1,2Z]範圍內的分界點
的坐標為Cs力')，計算行坐標為s' +1的第s +1行中列坐標位於[1，2Z]範圍內的分界點的
列坐標/l' ， /1' = argmax{wagV/(>' —1，/1')-A:.| /1' -" |，/1' e-Ul',fl' +1}}，即第
s'+l行中的分界點為{Cs'+l,"-l),(s'+l，rt')，(y+Ul'+l)}三點中使得
wflgV/(s'-Ul')-^|/l'—d'| 取 得 最 大 值 的 點 ，
/1' = argmax(wagV/Cs' ——| /1' — " e -l,fl'，rt' +1}}的物理意義是邊界 線受到待處理乳腺鉬耙X線圖像中灰度階梯變化的引力和曲線自身連續性的約束,邊界 線將向受力最大的方向彎曲，其中，"為下起始行中列坐標位於[1,2丄]範圍內的分界點
的列坐標，符號"▽"為sobel梯度算子符號，wagV/(s'+l，/l')表示待處理乳腺鉬靶X
31線圖像在第y+i行中列坐標位於[i,2i:]範圍內的分界點的坐標(s'+ui')處的梯度幅值， /(s+1，/1')為待處理乳腺鉬靶乂線圖像的第5'+1行第/1'列像素的像素值，i^i/i'-"|表
示待處理乳腺鉬耙X線圖像的第s+1行中列坐標位於[1，2^]範圍內的分界點與下起始行 中列坐標位於[1,2Z]範圍內的分界點保持連續的彈性力，矢表示彈性力的大小，
ite[4，20]，在此當&值較大時，分界線將會比較僵硬，傾向於直線，而當A值較小時，
分界線則會比較柔軟，易受到圖像局部梯度變化的影響發生彎曲，因此在本實施例中可 取先的值為12。
③-6、重複執行步驟③-5，向下逐行計算各行中列坐標位於[1，2Z]範圍內的分界點的
列坐標，直至計算得到待處理乳腺鉬靶X線圖像的最後一行中列坐標位於[1，2丄]範圍內 的分界點的列坐標。
③-7、由於通過上述步驟獲取的中間部分的左側縱向未曝光邊框的分界點及頂部和 底部的左側縱向未曝光邊框的分界點構成的左側縱向未曝光邊框分界線是不連續的，因
此本發明對待處理乳腺鉬靶X線圖像的各行中列坐標位於[l，2i:]範圍內的分界點進行均
值濾波平滑處理，然後將均值濾波平滑處理後的各個分界點連接，構成待處理乳腺鉬靶 X線圖像的左側縱向未曝光邊框的分界線，從而確定左側縱向未曝光邊框的分界線的左 側部分為待處理乳腺鉬靶X線圖像的左側縱向未曝光邊框。圖1所示的乳腺鉬靶X線 圖像中的乳腺區域位於乳腺鉬靶X線圖像的左側，圖3a給出了圖1中部分待提取的乳 腺區域及與該部分乳腺區域一側相連的左側縱向未曝光邊框，從圖3a中可以看出，左 側縱向未曝光邊框具有很高的亮度，與位於左側縱向未曝光邊框右側的待提取的乳腺區 域之間的平均像素值存在較大的差異。圖3b給出圖3a中虛線表示的行中的各個像素的 列坐標與像素值的關係示意圖，從圖3b中可以看出，在左側縱向未曝光邊框與乳腺區 域的交界處，像素值有一個比較明顯的臺階，因此在上述具體確定左側縱向未曝光邊框 的過程中採用了最大類間均差法來獲取各行的分界點。對圖3a所示的乳腺區域和左側 縱向未曝光邊框採用上述具體過程獲取左側縱向未曝光邊框的分界線，得到如圖3c所 示的結果，左側縱向未曝光邊框的分界線的左側部分為左側縱向未曝光邊框，左側縱向 未曝光邊框的分界線的右側部分為待提取的乳腺區域。
③-8、當待提取的乳腺區域位於待處理乳腺鉬靶X線圖像的右側時，採用最大類間
均差法遍歷上起始行到下起始行的各行中列坐標位於[『,『-2及]範圍內的每個像素，得 到上起始行到下起始行的各行中列坐標位於[『,『-2及]範圍內的分界點，對於待處理乳腺鉬靶X線圖像的第行，|_0.2//」《m《「0.8//"|，計算第m行中的分界點i^， i^-arg Mzx {|( ￡ /(w，")/M-r+ 2及+ 1)-( ￡ /(附，")/(『-W))|}，其中，i 為當前處理圖 像的右側第一個小於第一閾值的列的位置，/(w，w)表示待處理乳腺鉬靶X線圖像的第m 行第"列像素的像素值，符號"L」"為向上取整符號，符號"「，"為向下取整符號。 ③-9、記上起始行的行坐標為"記上起始行中列坐標位於[『，『-2及]範圍內的分 界點的坐標為(s，C)，計算行坐標為卜l的第s-l行中列坐標位於[『，『-2及]範圍內的分 界點的列坐標/2 ， /2 = argmax{magV/Cs -1,/2) — | /2 — f21,/2 e 2 — 1，f2,f2 +1}}， 其中，？2為上起始行中列坐標位於[『，『-2及]範圍內的分界點的列坐標，符號"V"為 sobel梯度算子符號，magV/(s-l,/1)表示待處理乳腺鉬耙X線圖像在第s-l行中列坐標 位於[『,『-2i ]範圍內的分界點的坐標(s-U2)處的梯度幅值，/0y-1,/2)為待處理乳腺 鉬靶X線圖像的第s-l行第/2列像素的像素值，i^/2-f2l表示待處理乳腺鉬靶X線圖 像的第s-l行中列坐標位於[『,『-2i ]範圍內的分界點與上起始行中列坐標位於 [『，『-2i ]範圍內的分界點保持連續的彈性力，；t表示彈性力的大小，A:e[4，20]。
③-10、重複執行步驟③-9，向上逐行計算各行中列坐標位於[『，『-2i ]範圍內的分
界點的列坐標，直至計算得到待處理乳腺鉬靶X線圖像的第1行中列坐標位於 2及]範圍內的分界點的列坐標。
③-11、記下起始行的行坐標為W，記下起始行中列坐標位於[『，『-2及]範圍內的
分界點的坐標為Cs、2'),計算行坐標為s' +1的第s' +1行中列坐標位於[『,『-2i ]範圍
內的 分 界 點的 列坐 標 /2' ，
/2' = arg max(magV7(s' — 1, /2') — A> | /2' - f2' |， /2' e 2' -1, f 2', f2' +1}},其中，f2'為
下起始行中列坐標位於[『，『-2及]範圍內的分界點的列坐標，符號"V"為sobel梯度
算子符號，/nagV/(y+l，/2')表示待處理乳腺鉬靶X線圖像在第s'+1行中列坐標位於
2及]範圍內的分界點的坐標(s'+l,/2')處的梯度幅值，/(s'+U2')為待處理乳腺鉬靶X線圖像的第y +1行第/2'列像素的像素值，iH/2' 一2' l表示待處理乳腺鉬靶X線圖
像的第y+l行中列坐標位於[,，『-2及]範圍內的分界點與下起始行中列坐標位於範圍內的分界點保持連續的彈性力，A表示彈性力的大小，Ae[4,20]。
③-12、重複執行步驟③-11，向下逐行計算各行中列坐標位於[『，『-2及]範圍內的 分界點的列坐標，直至計算得到待處理乳腺鉬靶X線圖像的最後一行中列坐標位於 -2及]範圍內的分界點的列坐標。
③ -13、對待處理乳腺鉬靶X線圖像的各行中列坐標位於F，『-2i ]範圍內的分界
點進行均值濾波平滑處理，然後將均值濾波平滑處理後的各個分界點連接，構成待處理 乳腺鉬耙X線圖像的右側縱向未曝光邊框的分界線，從而確定右側縱向未曝光邊框的分 界線的右側部分為待處理乳腺鉬靶X線圖像的右側縱向未曝光邊框。
實際上，當待提取的乳腺區域位於待處理乳腺鉬靶X線圖像的右側時，可首先對待 處理乳腺鉬靶X線圖像進行左右鏡像操作，然後再利用步驟③-l ③-7確定縱向未曝光 邊框的分界線即可。
④ 在確定待提取的乳腺區域的左側縱向未曝光邊框和右側縱向未曝光邊框後，確定 待處理乳腺鉬耙X線圖像的頂部橫向未曝光邊框和底部橫向未曝光邊框，主要過程為
定義待處理乳腺鉬靶X線圖像的第L0.2『」列為左起始列，定義待處理乳腺鉬靶X線圖
像的第「0.8『，列為右起始列，然後採用最大類間均差法遍歷左起始列到右起始列的各
列中行坐標位於[l,2gj範圍內的每個像素，得到左起始列到右起始列的各列中行坐標位
於[1,20範圍內的分界點，同樣採用最大類間均差法遍歷左起始列到右起始列的各列中
行坐標位於[//，/f -2g]範圍內的每個像素，得到左起始列到右起始列的各列中行坐標位
於[//,//-20]範圍內的分界點，當待提取的乳腺區域位於待處理乳腺鉬靶X線圖像的
左側時，根據左起始列中行坐標位於[1,20]範圍內的分界點的坐標向左逐列計算各列中
行坐標位於[l,2g]範圍內的分界點的行坐標，直至計算得到待處理乳腺鉬靶X線圖像的
第1列中行坐標位於[1，20]範圍內的分界點的行坐標，同樣根據左起始列中行坐標位於範圍內的分界點的坐標向左逐列計算各列中行坐標位於[//，//-22]範圍內 的分界點的行坐標，直至計算得到待處理乳腺鉬靶X線圖像的第1列中行坐標位於[仏//-22]範圍內的分界點的行坐標，再對待處理乳腺鉬靶X線圖像的各列中行坐標
位於[1， 2g]範圍內的分界點進行均值濾波平滑處理，將均值濾波平滑處理後的各個分界
點連接，構成待處理乳腺鉬靶X線圖像的頂部橫向未曝光邊框的分界線，確定頂部橫向 未曝光邊框的分界線的上側部分為待處理乳腺鉬靶X線圖像的頂部橫向未曝光邊框，對
待處理乳腺鉬靶X線圖像的各列中行坐標位於[i/，iZ-22]範圍內的分界點進行均值濾
波平滑處理，然後將均值濾波平滑處理後的各個分界點連接，構成待處理乳腺鉬靶X線 圖像的底部橫向未曝光邊框的分界線，確定底部橫向未曝光邊框的分界線的下側部分為 待處理乳腺鉬靶X線圖像的底部橫向未曝光邊框；當待提取的乳腺區域位於待處理乳腺 鉬耙X線圖像的右側時，採用與當待提取的乳腺區域位於待處理乳腺鉬耙X線圖像的 左側時相同的處理方法獲取待處理乳腺鉬靶X線圖像的頂部橫向未曝光邊框的分界線 和底部橫向未曝光邊框的分界線。
確定待處理乳腺鉬靶X線圖像的頂部橫向未曝光邊框和底部橫向未曝光邊框的具 體過程為
-1、定義待處理乳腺鉬靶X線圖像的第|_0.2『」列為左起始列，定義待處理乳腺 鉬靶X線圖像的第「0.8『"l列為右起始列。
-2、採用最大類間均差法遍歷左起始列到右起始列的各列中行坐標位於[l，2g]範
圍內的每個像素，得到左起始列到右起始列的各列中行坐標位於[1,20]範圍內的分界
點，每一列中行坐標位於[l，2g]範圍內的分界點需滿足條件每一列的分界點上面的所 有像素的平均像素值與分界點下面的所有像素的平均像素值之差為最大。最大類間均差 法表現於對於待處理乳腺鉬靶X線圖像的第"列，|_0.2『」^"《「0.8『"|，計算第"列
中的分界點疋，屍 =叫胸{|(|;/(附,")/*:1)_( ￡ /(m,")/(22-柳|}，其中，g為待處理乳
腺鉬耙x線圖像的橫向未曝光邊框的寬度估計值，該寬度估計值為經驗估計所得，在本 實施例中，可取g^100， /(/n，w)表示待處理乳腺鉬靶X線圖像的第m行第w列像素的
像素值，符號"L」"為向上取整符號，符號"「 1"為向下取整符號。
④-3、採用最大類間均差法遍歷左起始列到右起始列的各列中行坐標位於 [i/，/f-2g]範圍內的每個像素，得到左起始列到右起始列的各列中行坐標位於
2g]範圍內的分界點，每一列中行坐標位於[//，//-2g]範圍內的分界點需滿足
35條件每一列的分界點下面的所有像素的平均像素值與分界點上面的所有像素的平均像 素值之差為最大。最大類間均差法表現於對於待處理乳腺鉬靶X線圖像的第"列，
|_0.2『」^"^「0.8『]，計算第"列中的分界點屍 ，
《=arg M巧{|( ￡ /(m,")/(W —H + 2Q + 1))-(S /(附，")/(//-印)|}，其中，0 為待處理乳腺鉬靶X線圖像的橫向未曝光邊框的寬度估計值，該寬度估計值為經驗估計
所得，在本實施例中，可取2=100， /(w,")表示待處理乳腺鉬靶x線圖像的第附行第 "列像素的像素值，符號"L」"為向上取整符號，符號"「 1"為向下取整符號。
-4、當待提取的乳腺區域位於待處理乳腺鉬靶X線圖像的左側時，記左起始列的 列坐標為《，記左起始列中行坐標位於[l，20]範圍內的分界點的坐標為(p1，《)，計算列
坐標為《-1的第《-1列中行坐標位於[l，2g]範圍內的分界點的行坐標H ，
H = argmax(wagV/(rl，《-1) — A> | rl-/ 1 e -1,pl，/ 1 +1}}，即第《—i列中的
分界點為((pl -1，《-1)， Q l，《-1)， (pl +1， 9 -1)}三點中使得呵，l，《-1) - A;. I" -/7l I取
得最大值的點，H = argmax(廳gV/(H，《一 1) - | H- pl |,H e {pi — 1，pi,; l +1}}的
物理意義是頂部橫向未曝光邊框的邊界線受到圖像中灰度階梯變化的引力和曲線自身 連續性的約束，邊界線將向受力最大的方向彎曲，其中，pl為左起始列中行坐標位於範圍內的分界點的行坐標，符號"V"為sobel梯度算子符號，magV/(rl，g-l)表
示待處理乳腺鉬靶X線圖像在第《-l列中行坐標位於[l,2g]範圍內的分界點的坐標
(H,《-l)處的梯度幅值，即表示將第《-l列中的分界點拉向(/"l，《-l)的作用力，
/(H,《-1)為待處理乳腺鉬靶X線圖像的第H行第《-l列像素的像素值，Wl表示
待處理乳腺鉬靶X線圖像的第《-l列中行坐標位於[l，20]範圍內的分界點與左起始列
中行坐標位於[l，2g]範圍內的分界點保持連續的彈性力，矢表示彈性力的大小，
A:e[4，20]，在本實施例中取A為12。
-5、重複執行步驟 -4，向左逐列計算各列中行坐標位於[1,2。]範圍內的分界點的行坐標，直至計算得到待處理乳腺鉬靶X線圖像的第1列中行坐標位於[l，2g]範圍內 的分界點的行坐標。
④-6、記左起始列中行坐標位於[//，//-22]範圍內的分界點的坐標為0 2，《)，計算 列坐標為《-l的第《-l列中行坐標位於[i/，//-2g]範圍內的分界點的行坐標r2， r2 = argmax{wagV/(r2,g —1) —A:.lr2 —/ 2|,r2￡{/ 2-l，p2,/ 2 + l}}，其中，p2為 左起始列中行坐標位於[//,7/-22]範圍內的分界點的行坐標，符號"V"為sobel梯度 算子符號，magV/(r2，《-l)表示待處理乳腺鉬靶X線圖像在第《-l列中行坐標位於 [//,//-22]範圍內的分界點的坐標(dl)處的梯度幅值，/(r2，《-l)為待處理乳腺鉬 靶X線圖像的第r2行第《-l列像素的像素值，AHr2-p2l表示待處理乳腺鉬耙X線圖
像的第《-l列中行坐標位於[仏H-20]範圍內的分界點與左起始列中行坐標位於範圍內的分界點保持連續的彈性力，A表示彈性力的大小，h[4，20]，在本 實施例中取A為12。
-7、重複執行步驟 -6，向左逐列計算各列中行坐標位於[//，//-20]範圍內的分 界點的行坐標，直至計算得到待處理乳腺鉬靶X線圖像的第1列中行坐標位於 [Z/，/f - 2g]範圍內的分界點的行坐標。
④-8、當待提取的乳腺區域位於待處理乳腺鉬靶X線圖像的右側時，記右起始列的 列坐標為《'，記右起始列中行坐標位於[l，2g]範圍內的分界點的坐標為(pl';)，計算列
坐標為《-l的第《'-l列中行坐標位於[l,2g]範圍內的分界點的行坐標rl'，
rl' =argmax{magV/(/"l',《'_l)_A:.|rl'_/7l' e—1，/ 1',/ 1'+1}}，其中，pl'為
左起始列中行坐標位於[1，22]範圍內的分界點的行坐標，符號"▽"為sobel梯度算子
符號，/wagV/(H',《'-l)表示待處理乳腺鉬靶X線圖像在第《'-l列中行坐標位於[l，2g]
範圍內的分界點的坐標(H'，《'-1)處的梯度幅值，/(H'，《'-l)為待處理乳腺鉬靶X線圖
像的第rl'行第《'-l列像素的像素值，HH'-pl'l表示待處理乳腺鉬靶X線圖像的第
《-1列中行坐標位於[l，2g]範圍內的分界點與左起始列中行坐標位於[l，2g]範圍內的分界點保持連續的彈性力，A表示彈性力的大小，A:e[4,20]，在本實施例中取it為12。
-9、重複執行步驟 -8，向右逐列計算各列中行坐標位於[l，2g]範圍內的分界點
的行坐標，直至計算得到待處理乳腺鉬耙X線圖像的最後一列中行坐標位於[l，2g]範圍
內的分界點的行坐標。
@-10、記右起始列中行坐標位於[i/,H-2g]範圍內的分界點的坐標為0 2"')，計
算列坐標為《'-1的第《'-1列中行坐標位於[仏H - 2g]範圍內的分界點的行坐標r2',
r2' = arg max{/wagV/(>2',《'—1) - A:. | r2' - ; 2' |, r2' e {; 2' -1, ; 2', ; 2' +1} }，其中，
/ 2'為左起始列中行坐標位於[//，//-22]範圍內的分界點的行坐標，符號"V"為sobel
梯度算子符號，wagV/(r2',《'-1)表示待處理乳腺鉬靶X線圖像在第《'-1列中行坐標位
於[F,/f-2g]範圍內的分界點的坐標(/"2'，《'-l)處的梯度幅值，/(r2',《'-l)為待處理乳
腺鉬靶X線圖像的第/"2'行第《-1列像素的像素值，A:. I r2' -;;2' |表示待處理乳腺鉬靶X
線圖像的第《'-l列中行坐標位於[i/，/Z-2g]範圍內的分界點與左起始列中行坐標位於範圍內的分界點保持連續的彈性力，A:表示彈性力的大小，"[4，20]，在本 實施例中取A為12。
-11、重複執行步驟④-10，向右逐列計算各列中行坐標位於[/f，iZ-22]範圍內的 分界點的行坐標，直至計算得到待處理乳腺鉬靶X線圖像的最後一列中行坐標位於 [//，/f-2g]範圍內的分界點的行坐標。
-12、對待處理乳腺鉬靶X線圖像的各列中行坐標位於[1，20]範圍內的分界點進
行均值濾波平滑處理，然後將均值濾波平滑處理後的各個分界點連接，構成待處理乳腺 鉬耙X線圖像的頂部橫向未曝光邊框的分界線，從而確定頂部橫向未曝光邊框的分界線 的上側部分為待處理乳腺鉬靶X線圖像的頂部橫向未曝光邊框；對待處理乳腺鉬靶X
線圖像的各列中行坐標位於[H,//-2g]範圍內的分界點進行均值濾波平滑處理，然後將
均值濾波平滑處理後的各個分界點連接，構成待處理乳腺鉬靶X線圖像的底部橫向未曝 光邊框的分界線，從而確定底部橫向未曝光邊框的分界線的下側部分為待處理乳腺鉬靶 X線圖像的底部橫向未曝光邊框。
在此具體實施例中，是在確定待提取的乳腺區域的左側縱向未曝光邊框和右側縱向未曝光邊框之後，再確定待處理乳腺鉬靶X線圖像的頂部橫向未曝光邊框和底部橫向未 曝光邊框的，當然本發明並不局限於此，也可先確定待處理乳腺鉬靶X線圖像的頂部橫 向未曝光邊框和底部橫向未曝光邊框，再確定待提取的乳腺區域的左側縱向未曝光邊框 和右側縱向未曝光邊框。
⑤對從屬於左側縱向未曝光邊框或右側縱向未曝光邊框的所有像素的像素值進行 賦值，對從屬於頂部橫向未曝光邊框和底部橫向未曝光邊框的所有像素的像素值進行賦
值，均賦值為F^。當待提取的乳腺區域位於待處理乳腺鉬靶X線圖像的左側時，將待
處理乳腺鉬靶X線圖像的左側縱向未曝光邊框中的所有像素的像素值置為F^ ，以剝離
與待提取的乳腺區域相連的左側縱向未曝光邊框，將待處理乳腺鉬靶X線圖像的頂部橫 向未曝光邊框中列坐標在「1，「0.8,"範圍內的所有像素的像素值置為，以剝離與待
提取的乳腺區域相連的頂部橫向未曝光邊框，將待處理乳腺鉬靶X線圖像的底部橫向未 曝光邊框中列坐標在[l，「0.8『l]範圍內的所有像素的像素值置為J^n，以剝離與待提取
的乳腺區域相連的底部橫向未曝光邊框；當待提取的乳腺區域位於待處理乳腺鉬靶X線 圖像的右側時，將待處理乳腺鉬靶X線圖像的右側縱向未曝光邊框中的所有像素的像素
值置為F^，以剝離與待提取的乳腺區域相連的右側縱向未曝光邊框，將待處理乳腺鉬 耙乂線圖像的頂部橫向未曝光邊框中列坐標在[|_0.2『」,『]範圍內的所有像素的像素值 置為、m，以剝離與待提取的乳腺區域相連的頂部橫向未曝光邊框，將待處理乳腺鉬靶 X線圖像的底部橫向未曝光邊框中列坐標在[L0.2『」，『]範圍內的所有像素的像素值置
為r^，以剝離與待提取的乳腺區域相連的底部橫向未曝光邊框，對所有與待提取的乳
腺區域相連的未曝光邊框剝離後得到待分割的乳腺鉬靶X線圖像，將待分割的乳腺鉬靶 X線圖像作為提取乳腺區域的各種方法的輸入圖像，這樣經過各種提取乳腺區域的方法 提取得到的乳腺區域更為精確。具體過程為
⑤-l、當待提取的乳腺區域位於待處理乳腺鉬靶X線圖像的左側時，記待處理乳腺
鉬靶X線圖像的左側縱向未曝光邊框的分界線中的分界點的列坐標為v/(w)，其中，m
表示待處理乳腺鉬靶X線圖像的行坐標，lSw^//,判斷待處理乳腺鉬靶X線圖像的
第附行第w列像素的列坐標w是否小於等於v/(m)，其中，1S"S『，如果是，則將待處
理乳腺鉬靶X線圖像的第w行第m列像素的像素值/(附，《)置為;當待提取的乳腺區 域位於待處理乳腺鉬靶X線圖像的右側時，記待處理乳腺鉬耙X線圖像的右側縱向未曝光邊框的分界線中的分界點的列坐標為v/'(m),其中，w表示待處理乳腺鉬靶X線圖 像的行坐標，lSm^/Z，判斷待處理乳腺鉬靶X線圖像的第m行第n列像素的列坐標w 是否大於等於v/'(w)，其中，1《"2『，如果是，則將待處理乳腺鉬靶X線圖像的第w
行第w列像素的像素值/(附,")置為。圖4a給出了 CC位成像的乳腺鉬靶X線圖像，
圖4b給出了 ML位成像的乳腺鉬靶X線圖像，由於圖4a和圖4b所示的圖像中的乳腺 區域均位於圖像的左側，所以在此進行左側縱向未曝光邊框的剝離，圖5a給出了圖4a 經過左側縱向未曝光邊框剝離後的結果示意圖，圖5b給出了圖4b經過左側縱向未曝光 邊框剝離後的結果示意圖。
◎-2、當待提取的乳腺區域位於待處理乳腺鉬靶X線圖像的左側時，記待處理乳腺
鉬靶X線圖像的頂部橫向未曝光邊框的分界線中的分界點的行坐標為似(w)，記待處理 乳腺鉬靶X線圖像的底部橫向未曝光邊框的分界線中的分界點的行坐標為勵(")，其中， "表示待處理乳腺鉬靶X線圖像的列坐標，lSw^「0.8『1，判斷待處理乳腺鉬靶X線
圖像的第m行第"列像素的行坐標/n是否小於等於&(n)，其中，如果是， 則將待處理乳腺鉬靶X線圖像的第m行第"列像素的像素值/(m，n)置為，判斷待處 理乳腺鉬耙X線圖像的第m行第w列像素的行坐標m是否大於等於M(")，其中， 1《wSi/，如果是，則將待處理乳腺鉬靶X線圖像的第w行第"列像素的像素值/(w,") 置為J^n;當待提取的乳腺區域位於待處理乳腺鉬靶X線圖像的右側時，記待處理乳腺 鉬靶X線圖像的頂部橫向未曝光邊框的分界線中的分界點的行坐標為，記待處理 乳腺鉬靶X線圖像的底部橫向未曝光邊框的分界線中的分界點的行坐標為W(")，其中， "表示待處理乳腺鉬靶X線圖像的列坐標，|_0.2『」^"《『，判斷待處理乳腺鉬靶X線
圖像的第m行第w列像素的行坐標/w是否小於等於/rf'(n)，其中，1《w2if，如果是， 則將待處理乳腺鉬靶X線圖像的第m行第n列像素的像素值/(m,力置為rmin ，判斷待處 理乳腺鉬靶X線圖像的第m行第w列像素的行坐標m是否大於等於M'(")，其中， 1S附2//，如果是，則將待處理乳腺鉬靶X線圖像的第m行第w列像素的像素值/(附，")光邊框和底部橫向未曝光邊框
剝離後的結果示意圖，圖6b給出了圖5b所示的圖像經頂部橫向未曝光邊框和底部橫向 未曝光邊框剝離後的結果示意圖，從圖6a和圖6b可以看出，圖6a和圖6b中存在比較 明顯的目標有乳腺區域、標籤、部分未曝光邊框，這部分未剝離的部分未曝光邊框並不 影響提取乳腺區域，這是因為待提取的乳腺區域經預處理後已與與其相連的未曝光邊框 等沒有連接，這樣通過乳腺區域提取技術就可獲取較為精確的乳腺區域。
假設待提取的乳腺區域始終位於待處理乳腺鉬靶X線圖像的左側，由於待處理乳腺 鉬耙X線圖像的右側縱向未曝光邊框、頂部橫向未曝光邊框的右邊部分邊框及底部橫向 未曝光邊框的右邊部分邊框與待提取的乳腺區域沒有任何的連接，不會對乳腺區域的提 取造成任何的影響，因此在實際處理過程中只需剝離與乳腺區域相連的左側縱向未曝光
邊框、頂部橫向未曝光邊框的左邊部分邊框即列坐標w在[l，「0.8『"l]範圍內的邊框及底
部橫向未曝光邊框的左邊部分邊框即列坐標w在[1,「0.8『"|]範圍內的邊框，這樣不僅不 影響後續提取的乳腺區域的精度，而且也避免了無謂的增加計算複雜度。
權利要求
1、一種用於乳腺鉬靶X線圖像中乳腺區域提取的預處理方法，其特徵在於包括以下步驟①定義需進行乳腺區域提取的乳腺鉬靶X線圖像為待處理乳腺鉬靶X線圖像，定義待處理乳腺鉬靶X線圖像的大小為W×H，記待處理乳腺鉬靶X線圖像中所有像素的像素值域為V，V＝[Vmin，Vmax]，定義位於待處理乳腺鉬靶X線圖像左側的縱向未曝光邊框為左側縱向未曝光邊框，定義位於待處理乳腺鉬靶X線圖像右側的縱向未曝光邊框為右側縱向未曝光邊框，定義位於待處理乳腺鉬靶X線圖像頂部的橫向未曝光邊框為頂部橫向未曝光邊框，定義位於待處理乳腺鉬靶X線圖像底部的橫向未曝光邊框為底部橫向未曝光邊框，其中，W表示待處理乳腺鉬靶X線圖像的總列數，H表示待處理乳腺鉬靶X線圖像的總行數，Vmin表示待處理乳腺鉬靶X線圖像中像素的最小像素值，Vmax表示待處理乳腺鉬靶X線圖像中像素的最大像素值；②首先從待處理乳腺鉬靶X線圖像中等間距選取N行像素，將由所選取的N行像素組成的圖像作為當前處理圖像，計算當前處理圖像中每列像素的平均像素值，然後將當前處理圖像中各列像素的平均像素值分別與設定的第一閾值進行比較，將當前處理圖像的左側第一個小於第一閾值的列的位置記為L，將當前處理圖像的右側第一個小於第一閾值的列的位置記為R，再從當前處理圖像中選取從第L列開始至第R列為止的(R-L+1)列像素，將由所選取的從第L列開始至第R列為止的(R-L+1)列像素組成的圖像平均分成左子圖像和右子圖像，分別計算左子圖像和右子圖像的抽樣均值，根據左子圖像的抽樣均值和右子圖像的抽樣均值，確定待提取的乳腺區域位於待處理乳腺鉬靶X線圖像的左側或右側；③定義待處理乳腺鉬靶X線圖像的第 top= "182" left = "102"/>行為上起始行，定義待處理乳腺鉬靶X線圖像的第 top= "193" left = "50"/>行為下起始行，當待提取的乳腺區域位於待處理乳腺鉬靶X線圖像的左側時，採用最大類間均差法遍歷上起始行到下起始行的各行中列坐標位於[1，2L]範圍內的每個像素，得到上起始行到下起始行的各行中列坐標位於[1，2L]範圍內的分界點，然後根據上起始行中列坐標位於[1，2L]範圍內的分界點的坐標向上逐行計算各行中列坐標位於[1，2L]範圍內的分界點的列坐標，直至計算得到待處理乳腺鉬靶X線圖像的第1行中列坐標位於[1，2L]範圍內的分界點的列坐標，根據下起始行中列坐標位於[1，2L]範圍內的分界點的坐標向下逐行計算各行中列坐標位於[1，2L]範圍內的分界點的列坐標，直至計算得到待處理乳腺鉬靶X線圖像的最後一行中列坐標位於[1，2L]範圍內的分界點的列坐標，再對待處理乳腺鉬靶X線圖像的各行中列坐標位於[1，2L]範圍內的分界點進行均值濾波平滑處理，將均值濾波平滑處理後的各個分界點連接，構成待處理乳腺鉬靶X線圖像的左側縱向未曝光邊框的分界線，確定左側縱向未曝光邊框的分界線的左側部分為處理乳腺鉬靶X線圖像的左側縱向未曝光邊框；當待提取的乳腺區域位於待處理乳腺鉬靶X線圖像的右側時，採用與當待提取的乳腺區域位於待處理乳腺鉬靶X線圖像的左側時相同的處理方法獲取待處理乳腺鉬靶X線圖像的右側縱向未曝光邊框的分界線，確定右側縱向未曝光邊框的分界線的右側部分為處理乳腺鉬靶X線圖像的右側縱向未曝光邊框；④定義待處理乳腺鉬靶X線圖像的第 top= "124" left = "101"/>列為左起始列，定義待處理乳腺鉬靶X線圖像的第 top= "134" left = "50"/>列為右起始列，然後採用最大類間均差法遍歷左起始列到右起始列的各列中行坐標位於[1，2Q]範圍內的每個像素，得到左起始列到右起始列的各列中行坐標位於[1，2Q]範圍內的分界點，同樣採用最大類間均差法遍歷左起始列到右起始列的各列中行坐標位於[H，H-2Q]範圍內的每個像素，得到左起始列到右起始列的各列中行坐標位於[H，H-2Q]範圍內的分界點，當待提取的乳腺區域位於待處理乳腺鉬靶X線圖像的左側時，根據左起始列中行坐標位於[1，2Q]範圍內的分界點的坐標向左逐列計算各列中行坐標位於[1，2Q]範圍內的分界點的行坐標，直至計算得到待處理乳腺鉬靶X線圖像的第1列中行坐標位於[1，2Q]範圍內的分界點的行坐標，同樣根據左起始列中行坐標位於[H，H-2Q]範圍內的分界點的坐標向左逐列計算各列中行坐標位於[H，H-2Q]範圍內的分界點的行坐標，直至計算得到待處理乳腺鉬靶X線圖像的第1列中行坐標位於[H，H-2Q]範圍內的分界點的行坐標，再對待處理乳腺鉬靶X線圖像的各列中行坐標位於[1，2Q]範圍內的分界點進行均值濾波平滑處理，將均值濾波平滑處理後的各個分界點連接，構成待處理乳腺鉬靶X線圖像的頂部橫向未曝光邊框的分界線，確定頂部橫向未曝光邊框的分界線的上側部分為待處理乳腺鉬靶X線圖像的頂部橫向未曝光邊框，對待處理乳腺鉬靶X線圖像的各列中行坐標位於[H，H-2Q]範圍內的分界點進行均值濾波平滑處理，然後將均值濾波平滑處理後的各個分界點連接，構成待處理乳腺鉬靶X線圖像的底部橫向未曝光邊框的分界線，確定底部橫向未曝光邊框的分界線的下側部分為待處理乳腺鉬靶X線圖像的底部橫向未曝光邊框，其中，Q為待處理乳腺鉬靶X線圖像的橫向未曝光邊框的寬度估計值；當待提取的乳腺區域位於待處理乳腺鉬靶X線圖像的右側時，採用與當待提取的乳腺區域位於待處理乳腺鉬靶X線圖像的左側時相同的處理方法獲取待處理乳腺鉬靶X線圖像的頂部橫向未曝光邊框的分界線和底部橫向未曝光邊框的分界線；⑤當待提取的乳腺區域位於待處理乳腺鉬靶X線圖像的左側時，將待處理乳腺鉬靶X線圖像的左側縱向未曝光邊框中的所有像素的像素值置為Vmin，以剝離與待提取的乳腺區域相連的左側縱向未曝光邊框，將待處理乳腺鉬靶X線圖像的頂部橫向未曝光邊框中列坐標在 top= "131" left = "46"/>範圍內的所有像素的像素值置為Vmin，以剝離與待提取的乳腺區域相連的頂部橫向未曝光邊框，將待處理乳腺鉬靶X線圖像的底部橫向未曝光邊框中列坐標在 top= "149" left = "38"/>範圍內的所有像素的像素值置為Vmin，以剝離與待提取的乳腺區域相連的底部橫向未曝光邊框；當待提取的乳腺區域位於待處理乳腺鉬靶X線圖像的右側時，將待處理乳腺鉬靶X線圖像的右側縱向未曝光邊框中的所有像素的像素值置為Vmin，以剝離與待提取的乳腺區域相連的右側縱向未曝光邊框，將待處理乳腺鉬靶X線圖像的頂部橫向未曝光邊框中列坐標在 top= "186" left = "85"/>範圍內的所有像素的像素值置為Vmin，以剝離與待提取的乳腺區域相連的頂部橫向未曝光邊框，將待處理乳腺鉬靶X線圖像的底部橫向未曝光邊框中列坐標在 top= "204" left = "80"/>範圍內的所有像素的像素值置為Vmin，以剝離與待提取的乳腺區域相連的底部橫向未曝光邊框。
2、 根據權利要求1所述的一種用於乳腺鉬靶X線圖像中乳腺區域提取的預處理方 法，其特徵在於在執行步驟②之前先採用現有的中值濾波方法對待處理乳腺鉬靶X線圖 像進行濾波處理，以消除待處理乳腺鉬靶X線圖像中的脈衝噪聲。
3、 根據權利要求1或2所述的一種用於乳腺鉬靶X線圖像中乳腺區域提取的預處 理方法，其特徵在於所述的步驟②的具體步驟為②-l、從待處理乳腺鉬靶X線圖像中等間距選取JV行像素，間距為0.8xif/W，所選取的iV行像素在待處理乳腺鉬靶X線圖像中的行坐標的集合為^，"2，…,",，…, )，其中，巧20.1//， 2 0.9//，",表示選取的第/行像素在待處理乳腺鉬靶X線圖像中的行坐標，/f為待處理乳腺鉬靶X線圖像的總行數，並定義由所選取的W行像素組成 的圖像為當前處理圖像；②-2、計算當前處理圖像中每列像素的平均像素值，記當前處理圖像中各列像素的平均像素值的集合為^(i)，:r(2)，…，:rc/),…,7(『》，其中，rc/)表示當前處理圖像中第y 列像素的平均像素值，7c/)=f;/(",,_/)/iv， y'=i，2,...,『，/(",,_/)表示當前處理圖像(=1中第/行第7列像素的像素值，『為待處理乳腺鉬靶X線圖像的總列數；②-3、將當前處理圖像中各列像素的平均像素值分別與設定的第一閾值7]進行比較，將當前處理圖像的左側第一個小於第一閾值7i的列的位置記為Z，將當前處理圖像的右側第一個小於第一閾值^的列的位置記為及；②-4、從當前處理圖像中選取從第Z列開始至第i 列為止的(i -Z + l)列像素，將由所選取的從第丄列開始至第i 列為止的(及-丄+ l)列像素組成的圖像平均分成左子圖像和右子圖像，分別計算左子圖像的抽樣均值^和右子圖像的抽樣均值T^ ，1=2] w)/[(丄+及)/2-丄+i]， 5= 藝7(_/)/[及—(丄+及)/2]， ；r(力為當前處理圖像中第y列像素的平均像素值；②-5、比較左子圖像的抽樣均值j;和右子圖像的抽樣均值5，當^>7;時，確定待提取的乳腺區域位於待處理乳腺鉬靶X線圖像的左側，當7^<7 時，確定待提取的乳腺區域位於待處理乳腺鉬靶X線圖像的右側。
4、根據權利要求3所述的一種用於乳腺鉬靶X線圖像中乳腺區域提取的預處理方法，其特徵在於所述的步驟②-3中設定的第一閾值7;-r^+0.95(f^-f^)，其中，Fmin為待處理乳腺鉬靶X線圖像中像素的最小像素值，Fmax為待處理乳腺鉬耙X線圖像中像 素的最大像素值。
5、根據權利要求1或2所述的一種用於乳腺鉬靶X線圖像中乳腺區域提取的預處 理方法，其特徵在於所述的步驟③的具體步驟為③-l、定義待處理乳腺鉬靶X線圖像的第L0.2i/」行為上起始行，定義待處理乳腺鉬靶X線圖像的第「0.8"行為下起始行；③-2、當待提取的乳腺區域位於待處理乳腺鉬靶X線圖像的左側時，採用最大類間 均差法遍歷上起始行到下起始行的各行中列坐標位於[1，2丄]範圍內的每個像素，得到上起始行到下起始行的各行中列坐標位於[1，2Z]範圍內的分界點，對於待處理乳腺鉬耙X線圖像的第/ 行，L0.2i/」《m《「0.8i/]，計算第附行中的分界點A,Pm=argMox{|(|;/(w,")/W)-(|; /(附，")/(2￡ —柳|}，其中，丄為當前處理圖像的左側第一個小於第一閾值的列的位置，/(/n，")表示待處理乳腺鉬靶X線圖像的第附行第"列像 素的像素值，符號"L」"為向上取整符號，符號"「 1"為向下取整符號；③-3、記上起始行的行坐標為s，記上起始行中列坐標位於[1，2￡]範圍內的分界點的 坐標為(sjl)，計算行坐標為卜l的第s-l行中列坐標位於[l，2Z]範圍內的分界點的列坐 標/1， /l = argmax—gV/(s-1，/1) —,-fl|，/le{fl —1力1 + 1}}，其中，d為上起 始行中列坐標位於[1，2Z]範圍內的分界點的列坐標，符號"V"為sobd梯度算子符號， /m^V/(s-l，/l)表示待處理乳腺鉬靶X線圖像在第s-l行中列坐標位於[l，2丄]範圍內的 分界點的坐標Cs-Ul)處的梯度幅值，/(s-l，/l)為待處理乳腺鉬靶X線圖像的第s-l行 第/l列像素的像素值，AH/l-W表示待處理乳腺鉬靶X線圖像的第s-l行中列坐標位於 [1，2Z]範圍內的分界點與上起始行中列坐標位於[1,2Z]範圍內的分界點保持連續的彈性 力，A表示彈性力的大小，it e [4,20];③-4、重複執行步驟③-3，向上逐行計算各行中列坐標位於[1，2丄]範圍內的分界點的列坐標，直至計算得到待處理乳腺鉬靶X線圖像的第1行中列坐標位於[1,2￡]範圍內的 分界點的列坐標；③-5、記下起始行的行坐標為s'，記下起始行中列坐標位於[1,2Z]範圍內的分界點 的坐標為(s'，")，計算行坐標為s +1的第s +1行中列坐標位於[1,2丄]範圍內的分界點的 列坐標/l' ， /1' = argmax{magV/0' /1' e (rt' — l，"力'+1}}，其中，"為下起始行中列坐標位於[1，2Z]範圍內的分界點的列坐標，符號"V "為sobel梯度算 子符號，/wflgV/(s' +1，/1')表示待處理乳腺鉬靶X線圖像在第s +1行中列坐標位於[1,2￡] 範圍內的分界點的坐標(s' 處的梯度幅值，+1，/1')為待處理乳腺鉬靶X線圖像 的第s' +1行第/1'列像素的像素值，hI/1' -" I表示待處理乳腺鉬靶X線圖像的第s' +1行 中列坐標位於[1，2丄]範圍內的分界點與下起始行中列坐標位於[1，2Z]範圍內的分界點保 持連續的彈性力，^表示彈性力的大小，^e[4，20];③-6、重複執行步驟③-5，向下逐行計算各行中列坐標位於[1,2丄]範圍內的分界點的列坐標，直至計算得到待處理乳腺鉬靶X線圖像的最後一行中列坐標位於[1，2丄]範圍內 的分界點的列坐標；③-7、對待處理乳腺鉬靶X線圖像的各行中列坐標位於[1,2Z]範圍內的分界點進行均值濾波平滑處理，然後將均值濾波平滑處理後的各個分界點連接，構成待處理乳腺鉬 耙X線圖像的左側縱向未曝光邊框的分界線，確定左側縱向未曝光邊框的分界線的左側 部分為待處理乳腺鉬靶X線圖像的左側縱向未曝光邊框；③-8、當待提取的乳腺區域位於待處理乳腺鉬耙X線圖像的右側時，採用最大類間均差法遍歷上起始行到下起始行的各行中列坐標位於[『，『-2i ]範圍內的每個像素，得 到上起始行到下起始行的各行中列坐標位於[『,『-2i ]範圍內的分界點，對於待處理乳 腺鉬靶X線圖像的第m行，L0.2i/」S/nS「0.8/T|，計算第；n行中的分界點A， />m=arg Max {|( J] /(附,w)/A:l-fF + 2及+l)-( ￡ /(附，")/(『—，其中，及為當前處理圖W-2及"l, "請-2K "1+1像的右側第一個小於第一閾值的列的位置，/(m，")表示待處理乳腺鉬靶X線圖像的第m 行第"列像素的像素值，符號"L」"為向上取整符號，符號"「 1"為向下取整符號;③-9、記上起始行的行坐標為"記上起始行中列坐標位於[『，『-2及]範圍內的分界點的坐標為(s，C)，計算行坐標為s-l的第卜l行中列坐標位於[『，『-2及]範圍內的分界點的列坐標/2 ， /2 = arg max(附agV/0 -1, /2) - A:. | /2 - f 21, /2 e— 1, Z2， f 2 +1}}，其中，f2為上起始行中列坐標位於[『,『-2及]範圍內的分界點的列坐標，符號"V"為sobel梯度算子符號，mflgV/(s-l，/l)表示待處理乳腺鉬耙X線圖像在第卜l行中列坐標位於[『,『-2及]範圍內的分界點的坐標(s-l，/2)處的梯度幅值，/(s-l，/2)為待處理乳腺鉬靶X線圖像的第s-l行第/2列像素的像素值，A:.l/2-r2l表示待處理乳腺鉬靶X線圖像的第s-l行中列坐標位於[『，『-2及]範圍內的分界點與上起始行中列坐標位於[『，,-2及]範圍內的分界點保持連續的彈性力，A表示彈性力的大小，A:e[4，20];③-10、重複執行步驟③-9，向上逐行計算各行中列坐標位於[『，『-2及]範圍內的分 界點的列坐標，直至計算得到待處理乳腺鉬耙X線圖像的第1行中列坐標位於 [『，『-2及]範圍內的分界點的列坐標；③-11、記下起始行的行坐標為s'，記下起始行中列坐標位於[『,『-2i ]範圍內的分界點的坐標為Cs，C)，計算行坐標為s+l的第s+l行中列坐標位於[『，『-2及]範圍內的分 界點的歹U坐標/2' ，/2' = arg max{wagV/(s' -1, /2') - A:. | /2' - f 2' |， /2' e {^2' -1 J2', f 2' +1}},其中，f2'為下起始行中列坐標位於[『，『-2i ]範圍內的分界點的列坐標，符號"V"為sobel梯度算子符號，附agV/(s'+l,/2')表示待處理乳腺鉬靶X線圖像在第s'+l行中列坐標位於-2i ]範圍內的分界點的坐標(s' +1,/2')處的梯度幅值，/(s' +1，/2')為待處理乳腺鉬靶X線圖像的第s +1行第/2'列像素的像素值，A>|/2' -C l表示待處理乳腺鉬靶X線圖像的第5'+l行中列坐標位於[『，『-2及]範圍內的分界點與下起始行中列坐標位於[『，『-2及]範圍內的分界點保持連續的彈性力，A表示彈性力的大小，)te[4，20〗；③-12、重複執行步驟③-11，向下逐行計算各行中列坐標位於[『，『-2及]範圍內的 分界點的列坐標，直至計算得到待處理乳腺鉬靶X線圖像的最後一行中列坐標位於-2及]範圍內的分界點的列坐標；③ -13、對待處理乳腺鉬靶X線圖像的各行中列坐標位於[,，『-2及]範圍內的分界點進行均值濾波平滑處理，然後將均值濾波平滑處理後的各個分界點連接，構成待處理 乳腺鉬靶X線圖像的右側縱向未曝光邊框的分界線，確定右側縱向未曝光邊框的分界線 的右側部分為待處理乳腺鉬靶X線圖像的右側縱向未曝光邊框。
6、根據權利要求1或2所述的一種用於乳腺鉬靶X線圖像中乳腺區域提取的預處 理方法，其特徵在於所述的步驟④的具體步驟為 -1、定義待處理乳腺鉬靶X線圖像的第|_0.2『」列為左起始列，定義待處理乳腺 鉬靶X線圖像的第「0.8『，列為右起始列；④ -2、採用最大類間均差法遍歷左起始列到右起始列的各列中行坐標位於[l，2g]範 圍內的每個像素，得到左起始列到右起始列的各列中行坐標位於[1，22]範圍內的分界 點，對於待處理乳腺鉬靶X線圖像的第"列，L0.2『>" ,P =arg {|( ￡ /(附，")/(W-// + 20 + 1))-( ￡ /(附,"淳-曙，其中，2為待處理乳腺鉬靶X線圖像的橫向未曝光邊框的寬度估計值，/(m，")表示待處理乳腺鉬靶X線圖像的第W行第"列像素的像素值，符號"l」"為向上取整符號，符號"「，" 為向下取整符號；④-4、當待提取的乳腺區域位於待處理乳腺鉬靶X線圖像的左側時，記左起始列的 列坐標為《，記左起始列中行坐標位於[1,22]範圍內的分界點的坐標為(/71，《)，計算列坐標為《-l的第《-1列中行坐標位於[1，2)g]範圍內的分界點的行坐標H ，H = argmax{magV/(A l,《-l) —AHH-; ll,rle(; l-l,/ l，/7l + lH，其中，pl為左起始列中行坐標位於[l，2g]範圍內的分界點的行坐標，符號"V"為sobel梯度算子符號，magV/(r1,《-1)表示待處理乳腺鉬靶X線圖像在第《-l列中行坐標位於[1,2^]範圍內的分界點的坐標(r1,《-l)處的梯度幅值，/(H，《-l)為待處理乳腺鉬靶X線圖像的第H行第《-i列像素的像素值，ifc々i-pil表示待處理乳腺鉬耙x線圖像的第《-i列中行坐標位於[l,2g]範圍內的分界點與左起始列中行坐標位於[l,20]範圍內的分界點保持連續的彈性力，先表示彈性力的大小，"[4,20]; -5、重複執行步驟 -4，向左逐列計算各列中行坐標位於[1，2^範圍內的分界點的行坐標，直至計算得到待處理乳腺鉬靶X線圖像的第1列中行坐標位於[1，2^]範圍內 的分界點的行坐標； -6、記左起始列中行坐標位於[/f，/f-22]範圍內的分界點的坐標為(p2，《)，計算 列坐標為《-l的第《-l列中行坐標位於[i/，/f-2g]範圍內的分界點的行坐標A"2， / 2 = argmax{wogV/(>2,《-l)-A:.|r2-; 2|，r2e{; 2-l,/72,;72 + l}}，其中，/ 2為 左起始列中行坐標位於[//，//-2g]範圍內的分界點的行坐標，符號"V"為sobel梯度 算子符號，；mzgV/(/"2，《-l)表示待處理乳腺鉬靶X線圖像在第《-l列中行坐標位於 [//，/Z-22]範圍內的分界點的坐標(dl)處的梯度幅值，/(r2，《-l)為待處理乳腺鉬 靶X線圖像的第r2行第g-l列像素的像素值，JH〃2-; 2I表示待處理乳腺鉬耙X線圖像的第《-1列中行坐標位於[//，//-2g]範圍內的分界點與左起始列中行坐標位於 [//,//-20範圍內的分界點保持連續的彈性力，；fc表示彈性力的大小，A:e[4，20];④-7、重複執行步驟④-6，向左逐列計算各列中行坐標位於[i/，/f-2。]範圍內的分界點的行坐標，直至計算得到待處理乳腺鉬靶X線圖像的第1列中行坐標位於 [H, // - 2g]範圍內的分界點的行坐標； -8、當待提取的乳腺區域位於待處理乳腺鉬靶X線圖像的右側時，記右起始列的 列坐標為《'，記右起始列中行坐標位於[l,22]範圍內的分界點的坐標為(; l'，g)，計算列坐標為《'-1的第《'-l列中行坐標位於[l，2g]範圍內的分界點的行坐標d'，rl' =argmax{magV7-l',《'—l)_A:'|rl'—/ l' ￡ (pl'—l，/ l',pl'+1}}，其中，pl'為左起始列中行坐標位於[1，2^]範圍內的分界點的行坐標，符號"V"為sobel梯度算子符號，脂gV/(H'，《'-l)表示待處理乳腺鉬靶X線圖像在第《'-l列中行坐標位於[1，20]範圍內的分界點的坐標(H'，《'-l)處的梯度幅值，/(H',《'-l)為待處理乳腺鉬靶X線圖像的第"行第《-l列像素的像素值，^kl'-;7l'l表示待處理乳腺鉬靶X線圖像的第《'-l列中行坐標位於[l，2。]範圍內的分界點與左起始列中行坐標位於[l,2g]範圍內的分界點保持連續的彈性力，先表示彈性力的大小，Ae[4，20];④-9、重複執行步驟④-8，向右逐列計算各列中行坐標位於[l，2g]範圍內的分界點的行坐標，直至計算得到待處理乳腺鉬靶X線圖像的最後一列中行坐標位於[l，2g]範圍 內的分界點的行坐標； -10、記右起始列中行坐標位於[仏//-2^]範圍內的分界點的坐標為(/ 2',《')，計算列坐標為《'-1的第《'-1列中行坐標位於[//,//-20]範圍內的分界點的行坐標r2'，r2' =argmax{wagV/(/2',《'-l) —A:.|r2'-/72' |，r2' e {/ 2'—l，； 2',/ 2'+1}},其中，/ 2'為左起始列中行坐標位於[//,7/-22]範圍內的分界點的行坐標，符號"▽"為sobel梯度算子符號，附flgV/(r2';-l)表示待處理乳腺鉬靶X線圖像在第《'-l列中行坐標位於[//，//-22]範圍內的分界點的坐標(^2',《'-1)處的梯度幅值，/(r2',《'-l)為待處理乳腺鉬靶X線圖像的第r2'行第《'-1列像素的像素值，ibk2' -p2' l表示待處理乳腺鉬靶X線圖像的第《'-1列中行坐標位於[/Z，/f - 20]範圍內的分界點與左起始列中行坐標位於[//,//-22]範圍內的分界點保持連續的彈性力，it表示彈性力的大小，te[4，20];④-11、重複執行步驟 -10，向右逐列計算各列中行坐標位於[i/，H-2g]範圍內的 分界點的行坐標，直至計算得到待處理乳腺鉬靶X線圖像的最後一列中行坐標位於 [i/， // - 20]範圍內的分界點的行坐標；④ -12、對待處理乳腺鉬靶X線圖像的各列中行坐標位於[1，20範圍內的分界點進行均值濾波平滑處理，然後將均值濾波平滑處理後的各個分界點連接，構成待處理乳腺 鉬靶X線圖像的頂部橫向未曝光邊框的分界線，確定頂部橫向未曝光邊框的分界線的上 側部分為待處理乳腺鉬靶X線圖像的頂部橫向未曝光邊框；對待處理乳腺鉬耙X線圖像的各列中行坐標位於-20]範圍內的分界點進行均值濾波平滑處理，然後將均值濾波平滑處理後的各個分界點連接，構成待處理乳腺鉬靶X線圖像的底部橫向未曝光邊 框的分界線，確定底部橫向未曝光邊框的分界線的下側部分為待處理乳腺鉬靶X線圖像 的底部橫向未曝光邊框。
7、根據權利要求1或2所述的一種用於乳腺鉬靶X線圖像中乳腺區域提取的預處 理方法，其特徵在於所述的步驟⑤的具體步驟為⑤ -l、當待提取的乳腺區域位於待處理乳腺鉬靶X線圖像的左側時，記待處理乳腺鉬靶X線圖像的左側縱向未曝光邊框的分界線中的分界點的列坐標為v/(附)，其中，w 表示待處理乳腺鉬靶X線圖像的行坐標，lS/w^/f，判斷待處理乳腺鉬靶X線圖像的 第m行第"列像素的列坐標"是否小於等於v/(m)，其中，1S"S『，如果是，則將待處理乳腺鉬靶X線圖像的第m行第w列像素的像素值/(/n,")置為r曲；當待提取的乳腺區 域位於待處理乳腺鉬靶X線圖像的右側時，記待處理乳腺鉬耙X線圖像的右側縱向未 曝光邊框的分界線中的分界點的列坐標為v/'(/n)，其中，m表示待處理乳腺鉬靶X線圖 像的行坐標，1《w《i/，判斷待處理乳腺鉬靶X線圖像的第m行第"列像素的列坐標w是否大於等於v/'(m)，其中，1S"S『，如果是，則將待處理乳腺鉬靶X線圖像的第w行第w列像素的像素值/(m， w)置為F目； -2、當待提取的乳腺區域位於待處理乳腺鉬靶X線圖像的左側時，記待處理乳腺 鉬靶X線圖像的頂部橫向未曝光邊框的分界線中的分界點的行坐標為&(n)，記待處理乳腺鉬耙X線圖像的底部橫向未曝光邊框的分界線中的分界點的行坐標為勵(")，其中，w表示待處理乳腺鉬耙X線圖像的列坐標，1SwS「0.8『"l，判斷待處理乳腺鉬靶X線圖像的第附行第w列像素的行坐標m是否小於等於似(")，其中，1《w《if，如果是，則將待處理乳腺鉬靶X線圖像的第m行第w列像素的像素值/(m,")置為，判斷待處理乳腺鉬耙X線圖像的第m行第w列像素的行坐標m是否大於等於/^(n)，其中，1《wS/f ，如果是，則將待處理乳腺鉬靶X線圖像的第m行第w列像素的像素值/(附,w)置為F^;當待提取的乳腺區域位於待處理乳腺鉬靶X線圖像的右側時，記待處理乳腺鉬靶X線圖像的頂部橫向未曝光邊框的分界線中的分界點的行坐標為，記待處理乳腺鉬靶X線圖像的底部橫向未曝光邊框的分界線中的分界點的行坐標為勵'(")，其中，"表示待處理乳腺鉬靶X線圖像的列坐標，L0.2『」《w《『，判斷待處理乳腺鉬靶X線圖像的第m行第w列像素的行坐標/w是否小於等於/^'(")，其中，1^附2//，如果是，則將待處理乳腺鉬靶X線圖像的第m行第w列像素的像素值/(/ ，")置為rmin ，判斷待處理乳腺鉬靶X線圖像的第m行第w列像素的行坐標m是否大於等於/^(")，其中，1《w^/f ，如果是，則將待處理乳腺鉬靶X線圖像的第/n行第"列像素的像素值/(m，w)
全文摘要
本發明公開了一種用於乳腺鉬靶X線圖像中乳腺區域提取的預處理方法，優點在於通過利用圖像中左右兩側像素密度分布不均的特點來判定乳腺區域在圖像中的位置，且在判定位置過程中排除了圖像中左右兩側縱向未曝光邊框和頂部及底部橫向未曝光邊框可能造成的判斷誤差，使得乳腺區域所在位置的判斷結果非常準確，從而使得後續的乳腺區域提取過程中提取的乳腺區域較為精度；對與乳腺區域直接相連的左側或右側縱向未曝光邊框進行剝離處理，並對頂部和底部橫向未曝光邊框也進行了剝離處理，未曝光邊框得到了徹底剔除，使得乳腺區域與未曝光邊框不再具有連通性，可有效提高乳腺區域的提取精度；本發明的預處理方法計算複雜度低，具有很高的執行效率。
文檔編號A61B6/02GK101609558SQ20091010065
公開日2009年12月23日 申請日期2009年7月15日 優先權日2009年7月15日
發明者李均利, 汪永生, 祝衛峰, 裘意娜, 金林鵬, 剛 陳, 平 魏 申請人:寧波大學