肺結節CT影像特征提取(三)——肺結節CT影像特征提取系統軟件設計


  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

  1. 對肺部CT影像進行預處理,提取出肺結節區域信息;
  2. 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。
  3. 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:

  1. 在按鈕區或者菜單欄選擇操作讀入CT影像;
  2. 在按鈕區或者菜單欄選擇操作讀入ROI區域圖像;
  3. 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;
  4. 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;
  5. 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。
  6. 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

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


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