肺結節的特征提取在臨床中有着重要應用,在上篇文章已經對肺結節的基本特征和CT影像特征提取算法有了介紹,提出了三類肺結節CT影像特征提取算法。本文重點介紹肺結節CT影像特征提取系統的功能介紹及使用,利用肺結節CT影像特征提取系統對一些數據進行特征提取,檢驗特征提取算法的有效性。
一、肺結節特征提取算法流程
圖1 算法流程圖
首先,對原始的肺部CT影像數據和放射學家標記的肺結節數據進行預處理,得到標准化的肺部CT影像數據和標記數據;然后,計算得到肺結節區域,用於后續特征提取;接着針對肺結節區域做不同的處理,計算灰度直方圖,提取灰度特征。構造灰度共生矩陣,用於提取肺結節的紋理特征。提取肺結節的區域和邊緣數據,用於計算得到肺結節的形態特征。
二、系統模塊組成
圖2 系統模塊組成圖
三、軟件運行原理
(1) 運行環境
操作系統:Windows XP,Windows7,windows 8
硬件要求:奔騰處理器,2G內存,10G硬盤
軟件環境:支持matlab R2015a及以后版本
(2) 基本算法
- 對肺部CT影像進行預處理,提取出肺結節區域信息;
- 利用灰度直方圖算法、灰度共生矩陣算法、幾何參數算法以及Hu不變矩算法對肺結節區域進行處理,得到特征數據。
- 特征數據存儲,等待導出。
四、 系統操作流程
圖3 軟件操作流程
五、軟件程序組成
GUI主界面:lung_nodules_features_extraction.m;
灰度特征界面:get_gray_feature.m;
紋理特征界面:get_texture_feature.m;
心態特征界面:get_Hu_Moment.m
CT影像讀取及預處理:read_dcm_mask.m;
Hu不變矩算法:Hu_Moments;
紋理特征算法:getGLCMtextures.m;
六、軟件使用圖解
圖4 系統界面示意圖
系統打開后的界面如圖3所示,最上面為菜單欄,上半部分三個圖像顯示區域,左下角是CT影像基本信息顯示區域,右下角是按鈕操作區。
操作流程如下:
- 在按鈕區或者菜單欄選擇操作讀入CT影像;
- 在按鈕區或者菜單欄選擇操作讀入ROI區域圖像;
- 選擇按鈕或者菜單,對數據進行預處理,得到如圖4所示,獲得CT圖像基本信息;
- 選擇直方圖按鈕或菜單,得到灰度直方圖圖像,如圖4上部第三幅圖像所示;
- 在按鈕區或者菜單欄選擇灰度特征、紋理特征或者形態特征得到圖5,圖6,或者圖7所示的界面,在特征顯示界面進行操作,得到特征數據,並且可以導出特征數據為excel文件。
- 選擇退出按鈕,退出系統。
軟件操作圖示:
圖5 特征提取界面
圖6 灰度特征數據界面
圖7 灰度特征數據界面
圖8 灰度特征數據界面