本发明涉及图像处理，具体涉及一种骨科影像辅助检测方法及系统。
背景技术：
1、在骨科影像检测中，骨骼区域的准确分割和识别是至关重要的。
2、现有方法通常通过阈值分割处理骨科影像，由于骨骼部分受其他组织的影响，使得影像中骨骼区域与其他区域对比度低、边缘模糊，单一阈值分割难以准确的提取出完整的骨骼区域。
技术实现思路
1、为解决上述问题，本发明提供一种骨科影像辅助检测方法及系统。
2、本发明的一种骨科影像辅助检测方法及系统采用如下技术方案：
3、本发明一个实施例提供了一种骨科影像辅助检测方法，该方法包括以下步骤：
4、获取患者的骨骼影像；
5、根据骨骼影像的灰度直方图中若干个不同灰度级对骨骼影像进行分割，得到初始骨骼区域；
6、获取初始骨骼区域中每个像素点的骨密度；
7、获取初始骨骼区域中每个像素点的局部区域的灰度值序列和骨密度序列；根据局部区域的灰度值序列和骨密度序列之间的相关系数、标准相关系数，得到初始骨骼区域中每个像素点属于骨骼区域的可能性；所述标准相关系数用于描述所有灰度级对骨骼影像进行分割后灰度值和骨密度之间的平均相关性；
8、根据初始骨骼区域中每个像素点属于骨骼区域的可能性，得到骨骼影像的骨骼区域。
9、进一步地，所述根据骨骼影像的灰度直方图中若干个不同灰度级对骨骼影像进行分割，得到初始骨骼区域，包括的具体步骤如下：
10、获取灰度直方图中峰值对应的灰度级，记为，在的灰度级范围内从开始每次增加，得到若干灰度级，将在的灰度级范围内从开始每次增加的所有灰度级构成的集合，记为第一灰度级集合，将在的灰度级范围内从开始每次增加的所有灰度级构成的集合，记为第二灰度级集合，为预设的第一数值，为预设的第二数值；
11、分别利用第一灰度级集合和第二灰度级集合中每个灰度级对骨骼影像进行阈值分割，得到每个灰度级的二值图；将第一灰度级集合中所有灰度级的二值图进行与运算，得到第一二值图；将第二灰度级集合中所有灰度级的二值图进行或运算，得到第二二值图；
12、将第一二值图和第二二值图相同位置的像素点灰度值进行或运算，得到的二值图，记为第三二值图，将第三二值图中灰度值为1的像素点构成的区域，记为第一区域，将第一区域在骨骼影像中对应的区域，作为初始骨骼区域。
13、进一步地，所述获取初始骨骼区域中每个像素点的骨密度的具体方法如下：
14、将第二灰度级集合中任意一个灰度级，记为第二灰度级；
15、预设初始骨骼区域中每个像素点的局部区域；
16、将初始骨骼区域中第个像素点的局部区域内灰度值大于第二灰度级的像素点的数量与初始骨骼区域中第个像素点的局部区域内像素点的数量的比值，作为第二灰度级下初始骨骼区域中第个像素点的骨密度；
17、式中，为第二灰度级集合中灰度级的数量，为第二灰度级集合内第个灰度级下初始骨骼区域中第个像素点的骨密度，为第二灰度级集合内所有灰度级下初始骨骼区域中第个像素点的骨密度的最小值，为预设的第一超参数，为初始骨骼区域中第个像素点的骨密度差异程度；
18、根据骨密度差异程度对每个灰度级下初始骨骼区域中像素点的骨密度进行加权，得到初始骨骼区域中每个像素点的骨密度。
19、进一步地，所述标准相关系数的具体获取方法如下：
20、获取第二灰度级集合内相近灰度级的像素点集合；
21、式中，为第二灰度级集合中灰度级的数量，为第二灰度级集合内第个灰度级和第个灰度级的像素点集合中所有像素点的骨密度的平均值，为第二灰度级集合内第个灰度级和第个灰度级的像素点集合中所有像素点的骨密度的平均值，为预设的第二超参数，为第二灰度级集合内第个灰度级和第个灰度级的像素点集合中像素点的骨密度突变程度；
22、获取初始骨骼区域中每个像素点的灰度值和骨密度，将第二灰度级的二值图中灰度值为1的像素点在初始骨骼区域中对应位置相同的所有像素点构成的区域，记为第二区域，将第二区域中所有像素点的灰度值按照像素点所在位置从左到右从上到下的顺序进行排列，得到一个序列，记为第二灰度级的灰度值序列，将第二区域中所有像素点的骨密度按照像素点所在位置从左到右从上到下的顺序进行排列，得到一个序列，记为第二灰度级的骨密度序列；
23、根据灰度级的灰度值序列和骨密度序列之间的相关系数和骨密度突变程度，得到标准相关系数。
24、进一步地，所述根据骨密度差异程度对每个灰度级下初始骨骼区域中像素点的骨密度进行加权，得到初始骨骼区域中每个像素点的骨密度，包括的具体步骤如下：
25、式中，为初始骨骼区域中第个像素点的骨密度差异程度，为第二灰度级集合中灰度级的数量，为第二灰度级集合内第s个灰度级下初始骨骼区域中第个像素点的骨密度，为初始骨骼区域中第个像素点的骨密度。
26、进一步地，所述获取初始骨骼区域中每个像素点的局部区域的灰度值序列和骨密度序列，包括的具体步骤如下：
27、将初始骨骼区域中任意一个像素点，记为第一像素点；
28、将第一像素点的局部区域中所有像素点的灰度值按照像素点所在位置从左到右从上到下的顺序进行排列，得到一个序列，记为第一像素点的局部区域的灰度值序列，将第一像素点的局部区域中所有像素点的骨密度按照像素点所在位置从左到右从上到下的顺序进行排列，得到一个序列，记为第一像素点的局部区域的骨密度序列。
29、进一步地，所述根据灰度级的灰度值序列和骨密度序列之间的相关系数和骨密度突变程度，得到标准相关系数，包括的具体步骤如下：
30、式中，为第二灰度级集合中灰度级的数量，为第二灰度级集合内第个灰度级和第个灰度级的像素点集合中像素点的骨密度突变程度，为第二灰度级集合中第个灰度级的灰度值序列和骨密度序列之间的皮尔逊相关系数，为标准相关系数。
31、进一步地，所述根据局部区域的灰度值序列和骨密度序列之间的相关系数、标准相关系数，得到初始骨骼区域中每个像素点属于骨骼区域的可能性，包括的具体步骤如下：
32、式中，为初始骨骼区域中第个像素点的局部区域的灰度值序列和骨密度序列之间的皮尔逊相关系数，为标准相关系数，为预设的第三超参数，为取绝对值，为初始骨骼区域中第个像素点属于骨骼区域的可能性。
33、进一步地，所述根据初始骨骼区域中每个像素点属于骨骼区域的可能性，得到骨骼影像的骨骼区域，包括的具体步骤如下：
34、获取第二灰度级集合中每个灰度级的灰度值序列和骨密度序列之间的皮尔逊相关系数，将第二灰度级集合中所有灰度级的灰度值序列和骨密度序列之间的皮尔逊相关系数，与标准相关系数差值绝对值最小时对应的灰度级，记为初始灰度级；
35、式中，为初始灰度级，为初始骨骼区域中第个像素点属于骨骼区域的可能性，为初始骨骼区域中第个像素点的修正阈值；
36、获取初始骨骼区域中每个像素点的修正阈值，将初始骨骼区域中任意一个像素点，记为目标像素点，若目标像素点的灰度值大于目标像素点的修正阈值，目标像素点是骨骼区域的像素点，反之，目标像素点不是骨骼区域的像素点，获取初始骨骼区域中是骨骼区域的所有像素点，将初始骨骼区域中是骨骼区域的所有像素点确定的连通域，作为骨骼影像的骨骼区域。
37、本发明还提出了一种骨科影像辅助检测系统，包括存储器和处理器，所述处理器执行所述存储器存储的计算机程序，以实现前述所述方法的步骤。
38、本发明的技术方案的有益效果是：本发明在获取到患者的骨骼影像后，通过选取不同的灰度级对骨骼影像进行阈值分割，并进行与运算和或运算，减少背景区域对确定骨骼区域的干扰，得到骨骼影像中更加准确的初始骨骼区域，便于后续更好的确定骨骼区域，通过像素点的灰度值表现间接估算像素点所在区域的骨密度，进一步区分骨骼区域和肌肉组织区域，通过局部区域的灰度值和骨密度的相关关系，并与标准相关系数进行比较，得到初始骨骼区域中每个像素点属于骨骼区域的可能性，排除了区域对比度低、边缘模糊对确定骨骼区域像素点的影响，使得骨骼区域更加准确，最终通过像素点属于骨骼区域的可能性得到初始骨骼区域中每个像素点的修正阈值，进而依据每个像素点的修正阈值对初始骨骼区域中每个像素点分别进行判断，得到骨骼影像的骨骼区域，避免单一阈值分割无法准确的从骨骼影像中提取出完整的骨骼区域的问题，提高了从骨骼影像中识别骨骼区域的效果。
1.一种骨科影像辅助检测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述一种骨科影像辅助检测方法，其特征在于，所述根据骨骼影像的灰度直方图中若干个不同灰度级对骨骼影像进行分割，得到初始骨骼区域，包括的具体步骤如下：
3.根据权利要求2所述一种骨科影像辅助检测方法，其特征在于，所述获取初始骨骼区域中每个像素点的骨密度的具体方法如下：
4.根据权利要求3所述一种骨科影像辅助检测方法，其特征在于，所述标准相关系数的具体获取方法如下：
5.根据权利要求3所述一种骨科影像辅助检测方法，其特征在于，所述根据骨密度差异程度对每个灰度级下初始骨骼区域中像素点的骨密度进行加权，得到初始骨骼区域中每个像素点的骨密度，包括的具体步骤如下：
6.根据权利要求3所述一种骨科影像辅助检测方法，其特征在于，所述获取初始骨骼区域中每个像素点的局部区域的灰度值序列和骨密度序列，包括的具体步骤如下：
7.根据权利要求4所述一种骨科影像辅助检测方法，其特征在于，所述根据灰度级的灰度值序列和骨密度序列之间的相关系数和骨密度突变程度，得到标准相关系数，包括的具体步骤如下：
8.根据权利要求1所述一种骨科影像辅助检测方法，其特征在于，所述根据局部区域的灰度值序列和骨密度序列之间的相关系数、标准相关系数，得到初始骨骼区域中每个像素点属于骨骼区域的可能性，包括的具体步骤如下：
9.根据权利要求4所述一种骨科影像辅助检测方法，其特征在于，所述根据初始骨骼区域中每个像素点属于骨骼区域的可能性，得到骨骼影像的骨骼区域，包括的具体步骤如下：
10.一种骨科影像辅助检测系统，所述系统包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-9任一项所述一种骨科影像辅助检测方法的步骤。
