医学CT图像特征提取--肺结节CT影像特征提取系统软件设计

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了医学CT图像特征提取--肺结节CT影像特征提取系统软件设计相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

  肺结节的特征提取在临床中有着重要应用,在上篇文章已经对肺结节的基本特征和CT影像特征提取算法有了介绍,提出了三类肺结节CT影像特征提取算法。本文重点介绍肺结节CT影像特征提取系统的功能介绍及使用,利用肺结节CT影像特征提取系统对一些数据进行特征提取,检验特征提取算法的有效性。

一、肺结节特征提取算法流程

 

 

            图1 算法流程图

  首先,对原始的肺部CT影像数据和放射学家标记的肺结节数据进行预处理,得到标准化的肺部CT影像数据和标记数据;然后,计算得到肺结节区域,用于后续特征提取;接着针对肺结节区域做不同的处理,计算灰度直方图,提取灰度特征。构造灰度共生矩阵,用于提取肺结节的纹理特征。提取肺结节的区域和边缘数据,用于计算得到肺结节的形态特征。

二、系统模块组成

 

      图2 系统模块组成图

三、软件运行原理

(1)  运行环境

操作系统:Windows XP,Windows7,windows 8

硬件要求:奔腾处理器,2G内存,10G硬盘

软件环境:支持matlab R2015a及以后版本

(2)  基本算法

  1. 对肺部CT影像进行预处理,提取出肺结节区域信息;
  2. 利用灰度直方图算法、灰度共生矩阵算法、几何参数算法以及Hu不变矩算法对肺结节区域进行处理,得到特征数据。
  3. 特征数据存储,等待导出。

四、 系统操作流程

 

        图3 软件操作流程

五、软件程序组成

GUI主界面:lung_nodules_features_extraction.m;

灰度特征界面:get_gray_feature.m;

纹理特征界面:get_texture_feature.m;

心态特征界面:get_Hu_Moment.m

CT影像读取及预处理:read_dcm_mask.m;

Hu不变矩算法:Hu_Moments;

纹理特征算法:getGLCMtextures.m;

六、软件使用图解

      图4 系统界面示意图

系统打开后的界面如图3所示,最上面为菜单栏,上半部分三个图像显示区域,左下角是CT影像基本信息显示区域,右下角是按钮操作区。

操作流程如下:

  1. 在按钮区或者菜单栏选择操作读入CT影像;
  2. 在按钮区或者菜单栏选择操作读入ROI区域图像;
  3. 选择按钮或者菜单,对数据进行预处理,得到如图4所示,获得CT图像基本信息;
  4. 选择直方图按钮或菜单,得到灰度直方图图像,如图4上部第三幅图像所示;
  5. 在按钮区或者菜单栏选择灰度特征、纹理特征或者形态特征得到图5,图6,或者图7所示的界面,在特征显示界面进行操作,得到特征数据,并且可以导出特征数据为excel文件。
  6. 选择退出按钮,退出系统。

软件操作图示:

 

        图5 特征提取界面

 

        图6 灰度特征数据界面

 

        图7 灰度特征数据界面

          图8 灰度特征数据界面

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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