本发明涉及图像增强，具体涉及一种基于mri扫描的儿童骨肉瘤化疗术前侵袭边界检测方法。
背景技术：
1、骨肉瘤是一种恶性骨肿瘤，易发于儿童以及青少年群体，通常发生在长骨的末端，尤其是膝关节附近，其往往具有侵袭性生长特性，可能侵入邻近的软组织、血管和神经，通常需要通过mri(核磁共振)技术对患者患有骨肉瘤的部位进行医疗影像扫描，以便相关医护人员观察和分析骨肉瘤的侵袭情况。
2、由于所采集的相关医疗图像中的骨肉瘤区域与临近组织和骨骼等区域之间的对比度较低，在相关技术中，通常利用直方图均衡化等方法对图像进行整体的增强，以提高图像中各种区域的对比度，方便观察骨肉瘤对周围组织的边界侵袭情况，但由于骨肉瘤区域以及其他区域之间的灰度特征以及纹理特征的差异较大，导致现有的增强方法对图像增强后会丢失部分细节信息，降低图像增强效果，从而无法使骨肉瘤的侵袭边界清晰的显示在图像中。
技术实现思路
1、为了解决现有的图像增强方法对图像增强后会丢失部分细节信息，降低图像增强效果，从而无法使骨肉瘤的侵袭边界清晰的显示在图像中的技术问题，本发明的目的在于提供一种基于mri扫描的儿童骨肉瘤化疗术前侵袭边界检测方法，所采用的技术方案具体如下：
2、本发明提出了一种基于mri扫描的儿童骨肉瘤化疗术前侵袭边界检测方法，所述方法包括：
3、获取经过mri扫描的儿童患者的待测部位骨肉瘤的灰度图像；
4、对所述灰度图像进行均匀分块，获得灰度图像中的多个子块，根据任意两个子块之间像素点的灰度值的差异以及像素点的梯度方向的差异，获得任意两个子块之间的相似性参数；基于任意两个子块之间的所述相似性参数，对灰度图像进行分割，获得多个分割区域；
5、根据每个分割区域中的像素点的梯度幅值的分布，获得每个分割区域的纹理丰富度；基于所述纹理丰富度，从所有分割区域中筛选出多个待增强区域；将任意一个待增强区域作为目标待增强区域，根据目标待增强区域与除目标待增强区域之外的其他待增强区域之间像素点灰度值分布的差异，以及目标待增强区域的所述纹理丰富度，获得目标待增强区域的增强系数；
6、根据灰度图像中每个待增强区域的像素点灰度值的分布和所述增强系数，对待增强区域中的像素点灰度值进行调整，获得增强图像。
7、进一步地，所述获得任意两个子块之间的相似性参数包括：
8、将灰度图像中的任意一个子块作为目标子块；
9、对目标子块中所有像素点的灰度值的整体水平进行分析，获得目标子块的整体灰度值；
10、将目标子块中所有像素点的梯度方向所组成的序列，作为目标子块的纹理特征序列；
11、根据任意两个子块之间所述整体灰度值的差异，获得任意两个子块之间的整体灰度差异值；
12、根据任意两个子块之间所述纹理特征序列中的梯度方向的差异，获得任意两个子块之间的纹理特征差异度；
13、对所述整体灰度差异值和所述纹理特征差异度进行综合，获得任意两个子块之间的综合差异度，对所述综合差异度进行负相关映射后并进行归一化处理，获得任意两个子块之间的相似性参数。
14、进一步地，所述根据任意两个子块之间所述纹理特征序列中的梯度方向的差异，获得任意两个子块之间的纹理特征差异度包括：
15、基于动态时间规整算法，对任意两个子块之间所述纹理特征序列进行处理，获得任意两个子块之间的纹理特征差异度。
16、进一步地，所述获得多个分割区域包括：
17、基于区域生长算法，并根据任意两个子块之间的所述相似性参数，对灰度图像进行区域生长，获得灰度图像中的多个分割区域，其中，区域生长的合并规则为，子块之间的相似性参数小于预设相似阈值时，则进行合并。
18、进一步地，所述获得每个分割区域的纹理丰富度包括：
19、将任意一个分割区域作为目标分割区域，将目标分割区域中所有像素点的梯度幅值的极差，作为目标分割区域的第一丰富度参数；
20、对目标分割区域中所有像素点的梯度幅值的整体水平进行分析，获得目标分割区域的整体梯度幅值；
21、根据目标分割区域中每个像素点的梯度幅值与所述整体梯度幅值的差异，获得目标分割区域中每个像素点的梯度幅值偏离度；
22、将目标分割区域中所有像素点的梯度幅值偏离度的平均值，作为目标分割区域的第二丰富度参数；
23、对所述第一丰富度参数和所述第二丰富度参数进行综合后并进行归一化处理，获得目标分割区域的纹理丰富度。
24、进一步地，所述基于所述纹理丰富度，从所有分割区域中筛选出多个待增强区域包括：
25、将所述纹理丰富度大于预设丰富度阈值的分割区域，作为待增强区域。
26、进一步地，所述获得目标待增强区域的增强系数包括：
27、对每个待增强区域中的所有像素点灰度值的整体水平进行分析，获得每个待增强区域的整体灰度参数；
28、根据目标待增强区域与除目标待增强区域之外的每个其他待增强区域之间所述整体灰度参数的差异，获得目标待增强区域与每个其他待增强区域之间的灰度区分度；
29、根据目标待增强区域与每个其他待增强区域之间的所述灰度区分度，以及目标待增强区域的所述纹理丰富度，获得目标待增强区域的增强系数。
30、进一步地，所述根据目标待增强区域与每个其他待增强区域之间的所述灰度区分度，以及目标待增强区域的所述纹理丰富度，获得目标待增强区域的增强系数包括：
31、对目标待增强区域与所有其他待增强区域之间的所述灰度区分度的平均值进行负相关映射，获得目标待增强区域的增强程度；
32、利用目标待增强区域的所述纹理丰富度，对所述增强程度进行加权，获得目标待增强区域的调整量；
33、对所述增强程度和所述调整量的和值进行归一化处理，获得目标待增强区域的增强系数。
34、进一步地，所述获得增强图像包括：
35、对于灰度图像中的任意一个待增强区域，基于灰度值，将待增强区域中的所有像素点划分为两类，并将像素点灰度值的平均值最大的一类作为高灰度类别，将像素点灰度值的平均值最小的一类作为低灰度类别；
36、将待增强区域中的像素点的灰度值和待增强区域的所述增强系数的乘积值，作为待增强区域中的像素点的灰度调整量；
37、若待增强区域中的像素点属于高灰度类别，将像素点的灰度值与所述灰度调整量的和值，作为像素点的调整灰度值；若待增强区域中的像素点属于低灰度类别，将像素点的灰度值与所述灰度调整量的差值，作为像素点的调整灰度值；
38、将灰度图像中的待增强区域中的像素点的灰度值替换为所述调整灰度值，获得增强图像。
39、进一步地，所述基于灰度值，将待增强区域中的所有像素点划分为两类包括：
40、基于灰度值，对待增强区域中的所有像素点进行聚类，获得两个聚类簇，将其中一个聚类簇中的像素点作为一类，将另一个聚类簇中的像素点作为另一类。
41、本发明具有如下有益效果：
42、本发明考虑到现有的图像增强方法对图像增强后会丢失部分细节信息，降低图像增强效果，从而无法使骨肉瘤的侵袭边界清晰的显示在图像中，因此首先获取经过mri扫描的儿童患者的待测部位骨肉瘤的灰度图像，考虑到灰度图像中不仅存在背景区域，还存在除骨肉瘤区域之外的其他例如组织和骨骼等区域，不同区域之间的灰度特征和纹理特征存在较大的差异，因此可对灰度图像进行均匀分块，获得多个子块，并通过相似性参数反映子块之间的灰度和纹理特征的相似程度，进而对灰度图像进行分割，准确区分出灰度图像中的不同区域，考虑到分割区域中还包括不含任何信息的背景区域，而后续不需要针对背景区域进行增强，而非背景区域，例如骨肉瘤区域和组织骨骼区域中存在一定的纹理特征，因此可通过纹理丰富度反映分割区域含有纹理特征的程度，并筛选出待增强区域，考虑到不同待增强区域中的灰度和纹理的特征存在较大差异，因此需要对不同待增强区域进行不同程度的增强，并且需要保证增强后的各待增强区域之间的区分度较大，以及每个待增强区域中的纹理特征更加明显，因此可通过增强系数反映对目标待增强区域增强的程度，进而对待增强区域中的像素点灰度值进行调整，获得增强图像，提高最终的图像增强效果，保留图像中细节信息的同时，使骨肉瘤对周围组织骨骼的侵袭边界更加清晰的显示出来。
1.一种基于mri扫描的儿童骨肉瘤化疗术前侵袭边界检测方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于mri扫描的儿童骨肉瘤化疗术前侵袭边界检测方法，其特征在于，所述获得任意两个子块之间的相似性参数包括：
3.根据权利要求2所述的一种基于mri扫描的儿童骨肉瘤化疗术前侵袭边界检测方法，其特征在于，所述根据任意两个子块之间所述纹理特征序列中的梯度方向的差异，获得任意两个子块之间的纹理特征差异度包括：
4.根据权利要求1所述的一种基于mri扫描的儿童骨肉瘤化疗术前侵袭边界检测方法，其特征在于，所述获得多个分割区域包括：
5.根据权利要求1所述的一种基于mri扫描的儿童骨肉瘤化疗术前侵袭边界检测方法，其特征在于，所述获得每个分割区域的纹理丰富度包括：
6.根据权利要求1所述的一种基于mri扫描的儿童骨肉瘤化疗术前侵袭边界检测方法，其特征在于，所述基于所述纹理丰富度，从所有分割区域中筛选出多个待增强区域包括：
7.根据权利要求1所述的一种基于mri扫描的儿童骨肉瘤化疗术前侵袭边界检测方法，其特征在于，所述获得目标待增强区域的增强系数包括：
8.根据权利要求7所述的一种基于mri扫描的儿童骨肉瘤化疗术前侵袭边界检测方法，其特征在于，所述根据目标待增强区域与每个其他待增强区域之间的所述灰度区分度，以及目标待增强区域的所述纹理丰富度，获得目标待增强区域的增强系数包括：
9.根据权利要求1所述的一种基于mri扫描的儿童骨肉瘤化疗术前侵袭边界检测方法，其特征在于，所述获得增强图像包括：
10.根据权利要求9所述的一种基于mri扫描的儿童骨肉瘤化疗术前侵袭边界检测方法，其特征在于，所述基于灰度值，将待增强区域中的所有像素点划分为两类包括：
