本发明公开了一种乳腺钼靶X线图像中的乳腺区域提取方法，在计算待提取的乳腺区域和背景区域的分割阈值时，利用了乳腺钼靶X线图像的乳腺区域和背景区域在乳腺钼靶X线图像中占据的比例在一个合理的范围内，及乳腺区域的密度大于背景区域的密度的特点，这样使得计算得到的分割阈值比较准确，有助于提高最终的乳腺区域的提取精度；通过基于线段连通性的区域生长方法进行连通性分析，在连通性分析过程中采用了连续线段的端点比较判定，提取出所有连通区域，其中面积最大的连通区域为待提取的乳腺区域，该提取出的乳腺区域具有较高精度；此外分割阈值的计算和基于线段连通性的区域生长方法的计算复杂度较低，使得本方法能够较好地满足实时应用需求。
1.一种乳腺钼靶X线图像中的乳腺区域提取方法，其特征在于包括以下步骤：
①定义需进行乳腺区域提取的乳腺钼靶X线图像为待处理乳腺钼靶X线图像，对待处理乳腺钼靶X线图像进行预处理，以确定待提取的乳腺区域在待处理乳腺钼靶X线图像中的所在位置及剥离与待提取的乳腺区域相连的纵向未曝光边框和横向未曝光边框，得到待分割的乳腺钼靶X线图像，待分割的乳腺钼靶X线图像包括背景区域和待提取的乳腺区域；
②首先定义待分割的乳腺钼靶X线图像的背景区域中所有像素组成的集合为χh，定义待分割的乳腺钼靶X线图像的待提取的乳腺区域中所有像素组成的集合为 计算背景区域与待提取的乳腺区域的面积之比f(h)， 其中，符号“||”为绝对值运算符号，|χh|表示背景区域在待分割的乳腺钼靶X线图像中所占的面积， 表示待提取的乳腺区域在待分割的乳腺钼靶X线图像中所占的面积，h表示像素值水平；然后通过-1f(h)的反函数f (p)计算f(h)对应的定义域区间D1，并确定背景区域与待提取的乳腺区域的分割阈值所在的像素值范围D2，根据D1和D2计算D1和D2交集区间D，D＝D1∩D2＝-1 -1[LH，RH]，LH＝Max{LH1，Vmin}，RH＝Min{RH1，RH2}，LH1＝f (p1)，RH1＝f (p2)，p1≤p2，
0.1≤p1≤1，3≤p2≤5，RH2＝(Vmin+Vmax)/2，Vmin为待分割的乳腺钼靶X线图像中所有像素的最小像素值，Vmax为待分割的乳腺钼靶X线图像中所有像素的最大像素值；再计算f(h)的一阶微分f′(h)和二阶微分f″(h)，通过f(h)的一阶微分f′(h)和二阶微分f″(h)计算峰值函数g(h)，g(h)＝|f′(h)|+|f″(h)|，采用均值滤波器对峰值函数g(h)进行连续性改善，以去除峰值函数g(h)中的毛刺，将在交集区间D中峰值函数g(h)的峰值记为Lpeak，统计在区间[Lpeak，RH]中峰值函数g(h)的函数值分布，g(h)的函数值分布函数 选取峰值函数g(h)中概率为α的分位点h0，分位点h0满足条件： 其中，η表示取值为g(h)的函数值的随机变量，
P(g(h)≤η)表示事件g(h)≤η成立的概率，P(g(h)≤g(h0))表示事件g(h)≤g(h0)成立的概率；最后根据峰值函数g(h)和分位点h0，计算待提取的乳腺区域和背景区域的分割阈值T， 其中，len为设定的区间步长；
③从待提取的乳腺区域在待分割的乳腺钼靶X线图像中的所在位置靠近胸壁的一侧开始，对待分割的乳腺钼靶X线图像进行列扫描，首先定义在一条扫描线上由连续的像素组成且这些像素的像素值均大于分割阈值T的线段为连续线段，定义由一条扫描线上的所有连续线段组成的序列为线段序列，定义由相互连通的线段序列组成的集合为连通区域，通过基于线段连通性的区域生长方法获取每一个像素值大于分割阈值T的连通区域，直到扫描至待分割的乳腺钼靶X线图像的最后一列，共获得N个连通区域；
④从获得的N个连通区域中选取面积最大的一个连通区域，确定该选取的连通区域为待提取的乳腺区域。
2.根据权利要求1所述的一种乳腺钼靶X线图像中的乳腺区域提取方法，其特征在于所述的步骤②的具体步骤为：
②-1、定义待分割的乳腺钼靶X线图像的大小为W×H，定义待分割的乳腺钼靶X线图像中所有像素的最小像素值为Vmin，定义待分割的乳腺钼靶X线图像中所有像素的最大像素值为Vmax，定义待分割的乳腺钼靶X线图像中所有像素组成的集合为I，定义待分割的乳腺钼靶X线图像的背景区域中所有像素组成的集合为χh，χh＝{(i，j)|I(i，j)＜h}，定义待分割的乳腺钼靶X线图像的待提取的乳腺区域中所有像素组成的集合为其中，W为待分割的乳腺钼靶X线图像的宽，H为待分割的乳腺钼靶X线图像的高，i∈[1，W]，j∈[1，H]，(i，j)表示待分割的乳腺钼靶X线图像中第i行第j列像素的坐标，I(i，j)表示待分割的乳腺钼靶X线图像中第i行第j列像素的像素值，h表示像素值水平；
②-2、定义背景区域与待提取的乳腺区域的面积之比为f(h)，通过背景区域中所有像素组成的集合χh和待提取的乳腺区域中所有像素组成的集合 计算背景区域与待提取的乳腺区域的面积之比f(h)， 其中，符号“||”为绝对值运算符号，|χh|表示背景区域在待分割的乳腺钼靶X线图像中所占的面积， 表示待提取的乳腺区域在待分割的乳腺钼靶X线图像中所占的面积，h表示像素值水平；定义背景区域与待提取的乳腺区域的面积之比f(h)对应的定义域区间为第一区间，记为D1，通过背景区域与待提取的乳腺区域的面积之比f(h)的反函数f-1(p)计算第一区间D1，D1＝[LH1，RH1]，其中，LH1＝f-1(p1)，RH1＝f-1(p2)，p1≤p2，0.1≤p1≤1，3≤p2≤5；
②-3、定义背景区域与待提取的乳腺区域的分割阈值所在的像素值范围为第二区间，记为D2，D2＝[Vmin，RH2]，其中，RH2＝(Vmin+Vmax)/2，Vmin为待分割的乳腺钼靶X线图像中所有像素的最小像素值，Vmax为待分割的乳腺钼靶X线图像中所有像素的最大像素值；
②-4、计算第一区间D1和第二区间D2的交集区间，记交集区间为D，D＝D1∩D2＝[LH，RH]，其中，符号“∩”为交运算符，LH＝Max{LH1，Vmin}，RH＝Min{RH1，RH2}；
②-5、计算背景区域与待提取的乳腺区域的面积之比f(h)的一阶微分f′(h)和二阶微分f″(h)，通过f(h)的一阶微分f′(h)和二阶微分f″(h)计算峰值函数g(h)，g(h)＝|f′(h)|+|f″(h)|，其中，符号“||”为绝对值运算符号，|f′(h)|表示一阶微分f′(h)的绝对值，|f″(h)|表示二阶微分f″(h)的绝对值，然后采用均值滤波器对峰值函数g(h)进行连续性改善，以去除峰值函数g(h)中的毛刺，再将在交集区间D中峰值函数g(h)的峰值记为Lpeak，统计在区间[Lpeak，RH]中峰值函数g(h)的函数值分布，记g(h)的函数值分布函数为 选取峰值函数g(h)中概率为α的分位点h0，分位点h0满足条件： 其中，η表示取值为g(h)的函数值
的随机变量，P(g(h)≤η)表示事件g(h)≤η成立的概率，P(g(h)≤g(h0))表示事件g(h)≤g(h0)成立的概率，0.02≤α≤0.4；
②-6、根据峰值函数g(h)和分位点h0，计算待提取的乳腺区域和背景区域的分割阈值T， 其中，len为设定的区间步长，len＝
2×(Vmax-Vmin)/256，Vmin为待分割的乳腺钼靶X线图像中所有像素的最小像素值，Vmax为待分割的乳腺钼靶X线图像中所有像素的最大像素值。
3.根据权利要求1或2所述的一种乳腺钼靶X线图像中的乳腺区域提取方法，其特征在于所述的步骤③中基于线段连通性的区域生长方法的具体过程为：③-1、从待提取的乳腺区域在待分割的乳腺钼靶X线图像中的所在位置靠近胸壁的一侧开始，对待分割的乳腺钼靶X线图像进行列扫描，定义在一条扫描线上由连续的像素组成且这些像素的像素值大于分割阈值T的线段为连续线段，定义由一条扫描线上的所有连续线段组成的序列为线段序列，定义由相互连通的线段序列组成的集合为连通区域，定义当前待扫描的列为当前列；
③-2、记当前列的前一列的扫描线上的线段序列为PreLS，其中，PreLS的初始值为Φ，记第k个连通区域为Zk，Zk的初始值为Φ，k的初始值为1，其中，Φ表示空集；
③-3、扫描线从上到下逐像素对当前列进行扫描，记当前列的扫描线上的线段序列为CurLS，初始化当前列的扫描线上的线段序列CurLS，CurLS＝Φ；
③-4、搜索当前列的扫描线，判断当前列的扫描线上是否存在一条刚扫描结束的连续线段，如果存在，则定义该条连续线段为当前连续线段，记为Lseg，并继续执行，否则，直接执行步骤③-6；
③-5、判断当前连续线段Lseg与当前列的前一列的扫描线上的线段序列PreLS中的连续线段是否连通，如果当前列的前一列的扫描线上的线段序列PreLS中存在一条连续线段与当前连续线段Lseg连通，则CurLS′＝CurLS，CurLS＝CurLS′∪{Lseg}，其中，CurLS′的初始值为Φ，并返回执行步骤③-4继续搜索当前列的扫描线，否则，直接返回执行步骤③-4继续搜索当前列的扫描线；
③-6、判断当前列的扫描线上的线段序列CurLS是否为空，如果CurLS≠Φ，则Zk′＝Zk，Zk＝Zk′∪CurLS，PreLS＝CurLS，其中，Zk′的初始值为Φ，并继续执行，否则，k′＝k，k＝k′+1，Zk＝Φ，PreLS＝CurLS＝Φ，并继续执行；
③-7、将下一列作为当前列，并返回执行步骤③-3，直至待分割的乳腺钼靶X线图像中的所有列均扫描完毕，获得N个连通区域，N个连通区域的集合表示为{Z1，Z2，…，Zk，…ZN}，Z1表示第1个连通区域，Z2表示第2个连通区域，Zk表示第k个连通区域，ZN表示第N个连通区域。
4.根据权利要求3所述的一种乳腺钼靶X线图像中的乳腺区域提取方法，其特征在于所述的步骤③-5中判断当前连续线段Lseg与当前列的前一列的扫描线上的线段序列PreLS中的连续线段是否连通的具体过程为：a.判断PreLS是否为空集，如果是，则判定当前连续线段Lseg与当前列的前一列的扫描线上的线段序列PreLS中的连续线段连通，否则，继续执行步骤b；
b.记当前连续线段Lseg的起始端点的像素的行坐标为L1y1，记当前连续线段Lseg的终止端点的像素的行坐标为L1y2，当前连续线段Lseg的起始端点的像素的行坐标L1y1和终止端点的像素的行坐标L1y2满足条件：{L1y1，L1y2|L1y1≤L1y2}，设PreLS＝{PreL1，PreL2，…，PreLl，…，PreLM}，其中，PreL1表示PreLS中的第1条连续线段，PreL2表示PreLS中的第2条连续线段，PreLl表示PreLS中的第l条连续线段，PreLM表示PreLS中的第M条连续线段，l∈[1，M]，M为PreLS中包含的连续线段的总条数；
c.对于PreLS中的第l条连续线段PreLl，记PreLS中的第l条连续线段PreL1的起始端点的像素的行坐标为L2y1，记PreLS中的第l条连续线段PreLl的终止端点的像素的行坐标为L2y2，PreLS中的第l条连续线段PreLl的起始端点的像素的行坐标L2y1和终止端点的像素的行坐标L2y2满足条件：{L2y1，L2y2|L2y1≤L2y2}；
d.判断L1y2≥L2y1且L2y2≥L1y1是否成立，如果L1y2≥L2y1且L2y2≥L1y1，则确定当前连续线段Lseg与PreLS中的第l条连续线段PreLl连通，否则，判断l是否等于M，如果l＝M，则确定PreLS中不存在与当前连续线段Lseg连通的连续线段，如果l＜M，则l′＝l，l＝l′+1，其中，l′的初始值为0，并返回执行步骤c。
5.根据权利要求3所述的一种乳腺钼靶X线图像中的乳腺区域提取方法，其特征在于所述的步骤①的具体过程为：
①-1、定义需进行乳腺区域提取的乳腺钼靶X线图像为待处理乳腺钼靶X线图像，定义待处理乳腺钼靶X线图像的大小为W×H，记待处理乳腺钼靶X线图像中所有像素的像素值域为V，V＝[Vmin，Vmax]，定义位于待处理乳腺钼靶X线图像左侧的纵向未曝光边框为左侧纵向未曝光边框，定义位于待处理乳腺钼靶X线图像右侧的纵向未曝光边框为右侧纵向未曝光边框，定义位于待处理乳腺钼靶X线图像顶部的横向未曝光边框为顶部横向未曝光边框，定义位于待处理乳腺钼靶X线图像底部的横向未曝光边框为底部横向未曝光边框，其中，W表示待处理乳腺钼靶X线图像的总列数，H表示待处理乳腺钼靶X线图像的总行数，Vmin表示待处理乳腺钼靶X线图像中像素的最小像素值，Vmax表示待处理乳腺钼靶X线图像中像素的最大像素值；采用现有的中值滤波方法对待处理乳腺钼靶X线图像进行滤波处理，以消除待处理乳腺钼靶X线图像中的脉冲噪声；
①-2、首先从待处理乳腺钼靶X线图像中等间距选取N行像素，将由所选取的N行像素组成的图像作为当前处理图像，计算当前处理图像中每列像素的平均像素值，然后将当前处理图像中各列像素的平均像素值分别与设定的第一阈值进行比较，将当前处理图像的左侧第一个小于第一阈值的列的位置记为L，将当前处理图像的右侧第一个小于第一阈值的列的位置记为R，再从当前处理图像中选取从第L列开始至第R列为止的(R-L+1)列像素，将由所选取的从第L列开始至第R列为止的(R-L+1)列像素组成的图像平均分成左子图像和右子图像，分别计算左子图像和右子图像的抽样均值，根据左子图像的抽样均值和右子图像的抽样均值，确定待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的左侧或右侧；
①-3、定义待处理乳腺钼靶X线图像的第 行为上起始行，定义待处理乳腺钼靶X线图像的第 行为下起始行，当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的左侧时，采用最大类间均差法遍历上起始行到下起始行的各行中列坐标位于[1，2L]范围内的每个像素，得到上起始行到下起始行的各行中列坐标位于[1，2L]范围内的分界点，然后根据上起始行中列坐标位于[1，2L]范围内的分界点的坐标向上逐行计算各行中列坐标位于[1，2L]范围内的分界点的列坐标，直至计算得到待处理乳腺钼靶X线图像的第1行中列坐标位于[1，2L]范围内的分界点的列坐标，根据下起始行中列坐标位于[1，2L]范围内的分界点的坐标向下逐行计算各行中列坐标位于[1，2L]范围内的分界点的列坐标，直至计算得到待处理乳腺钼靶X线图像的最后一行中列坐标位于[1，2L]范围内的分界点的列坐标，再对待处理乳腺钼靶X线图像的各行中列坐标位于[1，2L]范围内的分界点进行均值滤波平滑处理，将均值滤波平滑处理后的各个分界点连接，构成待处理乳腺钼靶X线图像的左侧纵向未曝光边框的分界线，确定左侧纵向未曝光边框的分界线的左侧部分为待处理乳腺钼靶X线图像的左侧纵向未曝光边框，其中，H表示待处理乳腺钼靶X线图像的总行数，L为当前处理图像的左侧第一个小于第一阈值的列的位置；当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的右侧时，采用与当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的左侧时相同的处理方法获取待处理乳腺钼靶X线图像的右侧纵向未曝光边框的分界线，确定右侧纵向未曝光边框的分界线的右侧部分为待处理乳腺钼靶X线图像的右侧纵向未曝光边框；
①-4、定义待处理乳腺钼靶X线图像的第 列为左起始列，定义待处理乳腺钼靶X线图像的第 列为右起始列，然后采用最大类间均差法遍历左起始列到右起始列的各列中行坐标位于[1，2Q]范围内的每个像素，得到左起始列到右起始列的各列中行坐标位于[1，2Q]范围内的分界点，同样采用最大类间均差法遍历左起始列到右起始列的各列中行坐标位于[H，H-2Q]范围内的每个像素，得到左起始列到右起始列的各列中行坐标位于[H，H-2Q]范围内的分界点，当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的左侧时，根据左起始列中行坐标位于[1，2Q]范围内的分界点的坐标向左逐列计算各列中行坐标位于[1，2Q]范围内的分界点的行坐标，直至计算得到待处理乳腺钼靶X线图像的第1列中行坐标位于[1，2Q]范围内的分界点的行坐标，同样根据左起始列中行坐标位于[H，H-2Q]范围内的分界点的坐标向左逐列计算各列中行坐标位于[H，H-2Q]范围内的分界点的行坐标，直至计算得到待处理乳腺钼靶X线图像的第1列中行坐标位于[H，H-2Q]范围内的分界点的行坐标，再对待处理乳腺钼靶X线图像的各列中行坐标位于[1，2Q]范围内的分界点进行均值滤波平滑处理，将均值滤波平滑处理后的各个分界点连接，构成待处理乳腺钼靶X线图像的顶部横向未曝光边框的分界线，确定顶部横向未曝光边框的分界线的上侧部分为待处理乳腺钼靶X线图像的顶部横向未曝光边框，对待处理乳腺钼靶X线图像的各列中行坐标位于[H，H-2Q]范围内的分界点进行均值滤波平滑处理，然后将均值滤波平滑处理后的各个分界点连接，构成待处理乳腺钼靶X线图像的底部横向未曝光边框的分界线，确定底部横向未曝光边框的分界线的下侧部分为待处理乳腺钼靶X线图像的底部横向未曝光边框，其中，W表示待处理乳腺钼靶X线图像的总列数，H表示待处理乳腺钼靶X线图像的总行数，Q为待处理乳腺钼靶X线图像的横向未曝光边框的宽度估计值；当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的右侧时，采用与当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的左侧时相同的处理方法获取待处理乳腺钼靶X线图像的顶部横向未曝光边框的分界线和底部横向未曝光边框的分界线；
①-5、当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的左侧时，将待处理乳腺钼靶X线图像的左侧纵向未曝光边框中的所有像素的像素值置为Vmin，以剥离与待提取的乳腺区域相连的左侧纵向未曝光边框，将待处理乳腺钼靶X线图像的顶部横向未曝光边框中列坐标在 范围内的所有像素的像素值置为Vmin，以剥离与待提取的乳腺区域相连的顶部横向未曝光边框，将待处理乳腺钼靶X线图像的底部横向未曝光边框中列坐标在范围内的所有像素的像素值置为Vmin，以剥离与待提取的乳腺区域相连的底部横向未曝光边框；当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的右侧时，将待处理乳腺钼靶X线图像的右侧纵向未曝光边框中的所有像素的像素值置为Vmin，以剥离与待提取的乳腺区域相连的右侧纵向未曝光边框，将待处理乳腺钼靶X线图像的顶部横向未曝光边框中列坐标在 范围内的所有像素的像素值置为Vmin，以剥离与待提取的乳腺区域相连的顶部横向未曝光边框，将待处理乳腺钼靶X线图像的底部横向未曝光边框中列坐标在 范围内的所有像素的像素值置为Vmin，以剥离与待提取的乳腺区域相连的底部横向未曝光边框。
6.根据权利要求5所述的一种乳腺钼靶X线图像中的乳腺区域提取方法，其特征在于所述的步骤①-2的具体步骤为：
a1、从待处理乳腺钼靶X线图像中等间距选取N行像素，间距为0.8×H/N，所选取的N行像素在待处理乳腺钼靶X线图像中的行坐标的集合为{n1，n2，…，ni，…，nN}，其中，n1≥0.1H，nN≤0.9H，ni表示选取的第i行像素在待处理乳腺钼靶X线图像中的行坐标，H为待处理乳腺钼靶X线图像的总行数，并定义由所选取的N行像素组成的图像为当前处理图像；
a2、计算当前处理图像中每列像素的平均像素值，记当前处理图像中各列像素的平均像素值的集合为 其中， 表示当前处理图像中第j列像素的
平均像素值， j＝1，2，…，W，I(ni，j)表示当前处理图像中第ni行第
j列像素的像素值，W为待处理乳腺钼靶X线图像的总列数；
a3、将当前处理图像中各列像素的平均像素值分别与设定的第一阈值T1进行比较，将当前处理图像的左侧第一个小于第一阈值T1的列的位置记为L，将当前处理图像的右侧第一个小于第一阈值T1的列的位置记为R，设定的第一阈值T1＝Vmin+0.95(Vmax-Vmin)，其中，Vmin为待处理乳腺钼靶X线图像中像素的最小像素值，Vmax为待处理乳腺钼靶X线图像中像素的最大像素值；
a4、从当前处理图像中选取从第L列开始至第R列为止的(R-L+1)列像素，
将由所选取的从第L列开始至第R列为止的(R-L+1)列像素组成的图像平均分成左子图像和右子图像，分别计算左子图像的抽样均值 和右子图像的抽样均值为当前处理图像中第j列像素的平均像素值；
a5、比较左子图像的抽样均值 和右子图像的抽样均值 当 时，确定待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的左侧，当 时，确定待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的右侧。
7.根据权利要求5所述的一种乳腺钼靶X线图像中的乳腺区域提取方法，其特征在于所述的步骤①-3的具体步骤为：
b1、定义待处理乳腺钼靶X线图像的第 行为上起始行，定义待处理乳腺钼靶X线图像的第 行为下起始行，其中，H表示待处理乳腺钼靶X线图像的总行数；
b2、当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的左侧时，采用最大类间均差法遍历上起始行到下起始行的各行中列坐标位于[1，2L]范围内的每个像素，得到上起始行到下起始行的各行中列坐标位于[1，2L]范围内的分界点，对于待处理乳腺钼靶X线图像的第m行， 计算第m行中的分界点Pm，其中，L为当前处理图像的左侧第一个小
于第一阈值的列的位置，I(m，n)表示待处理乳腺钼靶X线图像的第m行第n列像素的像素值，符号 为向上取整符号，符号 为向下取整符号；
b3、记上起始行的行坐标为s，记上起始行中列坐标位于[1，2L]范围内的分界点的坐标为(s，t1)，计算行坐标为s-1的第s-1行中列坐标位于[1，2L]范围内的分界点的列坐标l1， 其中，t1为上起始行中列坐标位于[1，2L]范围内的分界点的列坐标，符号 为sobel梯度算子符号，表示待处理乳腺钼靶X线图像在第s-1行中列坐标位于[1，2L]范围内的分界点的坐标(s-1，l1)处的梯度幅值，I(s-1，l1)为待处理乳腺钼靶X线图像的第s-1行第l1列像素的像素值，k·|l1-t1|表示待处理乳腺钼靶X线图像的第s-1行中列坐标位于[1，2L]范围内的分界点与上起始行中列坐标位于[1，2L]范围内的分界点保持连续的弹性力，k表示弹性力的大小，k∈[4，20]；
b4、重复执行步骤b3，向上逐行计算各行中列坐标位于[1，2L]范围内的分界点的列坐标，直至计算得到待处理乳腺钼靶X线图像的第1行中列坐标位于[1，2L]范围内的分界点的列坐标；
b5、记下起始行的行坐标为s′，记下起始行中列坐标位于[1，2L]范围内的分界点的坐标为(s′，t1′)，计算行坐标为s′+1的第s′+1行中列坐标位于[1，2L]范围内的分界点的列坐标l1′，其中，t1′为下起始行中列坐标位于[1，2L]范围内的分界点的列坐标，符号 为sobel梯度算子符号， 表示待处理乳腺钼靶X线图像在第s′+1行中列坐标位于[1，2L]范围内的分界点的坐标(s′+1，l1′)处的梯度幅值，I(s′+1，l1)为待处理乳腺钼靶X线图像的第s′+1行第l1′列像素的像素值，k·|l1′-t1′|表示待处理乳腺钼靶X线图像的第s′+1行中列坐标位于[1，2L]范围内的分界点与下起始行中列坐标位于[1，2L]范围内的分界点保持连续的弹性力，k表示弹性力的大小，k∈[4，20]；
b6、重复执行步骤b5，向下逐行计算各行中列坐标位于[1，2L]范围内的分界点的列坐标，直至计算得到待处理乳腺钼靶X线图像的最后一行中列坐标位于[1，2L]范围内的分界点的列坐标；
b7、对待处理乳腺钼靶X线图像的各行中列坐标位于[1，2L]范围内的分界点进行均值滤波平滑处理，然后将均值滤波平滑处理后的各个分界点连接，构成待处理乳腺钼靶X线图像的左侧纵向未曝光边框的分界线，确定左侧纵向未曝光边框的分界线的左侧部分为待处理乳腺钼靶X线图像的左侧纵向未曝光边框；
b8、当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的右侧时，采用最大类间均差法遍历上起始行到下起始行的各行中列坐标位于[W，W-2R]范围内的每个像素，得到上起始行到下起始行的各行中列坐标位于[W，W-2R]范围内的分界点，对于待处理乳腺钼靶X线图像的第m行， 计算第m行中的分界点Pm，其中，R为当前处理图像
的右侧第一个小于第一阈值的列的位置，I(m，n)表示待处理乳腺钼靶X线图像的第m行第n列像素的像素值，符号 为向上取整符号，符号 为向下取整符号；
b9、记上起始行的行坐标为s，记上起始行中列坐标位于[W，W-2R]范围内的分界点的坐标为(s，t2)，计算行坐标为s-1的第s-1行中列坐标位于[W，W-2R]范围内的分界点的列坐标l2， 其中，t2为上起始行中列坐标位于[W，W-2R]范围内的分界点的列坐标，符号 为sobel梯度算子符号， 表示待处理乳腺钼靶X线图像在第s-1行中列坐标位于[W，W-2R]范围内的分界点的坐标(s-1，l2)处的梯度幅值，I(s-1，l2)为待处理乳腺钼靶X线图像的第s-1行第l2列像素的像素值，k·|l2-t2|表示待处理乳腺钼靶X线图像的第s-1行中列坐标位于[W，W-2R]范围内的分界点与上起始行中列坐标位于[W，W-2R]范围内的分界点保持连续的弹性力，k表示弹性力的大小，k∈[4，20]；
b10、重复执行步骤b9，向上逐行计算各行中列坐标位于[W，W-2R]范围内的分界点的列坐标，直至计算得到待处理乳腺钼靶X线图像的第1行中列坐标位于[W，W-2R]范围内的分界点的列坐标；
b11、记 下 起 始 行 的 行 坐 标 为s ′，记 下 起 始 行 中 列 坐 标 位 于 [W，W-2R]范 围 内 的 分 界 点 的 坐 标 为(s ′，t2 ′)，计 算 行 坐 标 为s ′+1 的第s ′+1行 中 列 坐 标 位 于[W，W-2R]范 围 内 的 分 界 点 的 列 坐 标l2 ′，其中，t2′为下起始行中列坐标位于[W，W-2R]范围内的分界点的列坐标，符号 为sobel梯度算子符号， 表示待处理乳腺钼靶X线图像在第s′+1行中列坐标位于[W，W-2R]范围内的分界点的坐标(s′+1，l2′)处的梯度幅值，I(s′+1，l2′)为待处理乳腺钼靶X线图像的第s′+1行第l2′列像素的像素值，k·|l2′-t2′|表示待处理乳腺钼靶X线图像的第s′+1行中列坐标位于[W，W-2R]范围内的分界点与下起始行中列坐标位于[W，W-2R]范围内的分界点保持连续的弹性力，k表示弹性力的大小，k∈[4，20]；
b12、重复执行步骤b11，向下逐行计算各行中列坐标位于[W，W-2R]范围内的分界点的列坐标，直至计算得到待处理乳腺钼靶X线图像的最后一行中列坐标位于[W，W-2R]范围内的分界点的列坐标；
b13、对待处理乳腺钼靶X线图像的各行中列坐标位于[W，W-2R]范围内的分界点进行均值滤波平滑处理，然后将均值滤波平滑处理后的各个分界点连接，构成待处理乳腺钼靶X线图像的右侧纵向未曝光边框的分界线，确定右侧纵向未曝光边框的分界线的右侧部分为待处理乳腺钼靶X线图像的右侧纵向未曝光边框。
8.根据权利要求5所述的一种乳腺钼靶X线图像中的乳腺区域提取方法，其特征在于所述的步骤①-4的具体步骤为：
c1、定义待处理乳腺钼靶X线图像的第 列为左起始列，定义待处理乳腺钼靶X线图像的第 列为右起始列，其中，W表示待处理乳腺钼靶X线图像的总列数；
c2、采用最大类间均差法遍历左起始列到右起始列的各列中行坐标位于[1，2Q]范围内的每个像素，得到左起始列到右起始列的各列中行坐标位于[1，2Q]范围内的分界点，对于待处理乳腺钼靶X线图像的第n列， 计算第n列中的分界点其中，Q为待处理乳腺钼靶X线图像
的横向未曝光边框的宽度估计值，I(m，n)表示待处理乳腺钼靶X线图像的第m行第n列像素的像素值，符号 为向上取整符号，符号 为向下取整符号；
c3、采用最大类间均差法遍历左起始列到右起始列的各列中行坐标位于[H，H-2Q]范围内的每个像素，得到左起始列到右起始列的各列中行坐标位于[H，H-2Q]范围内的分界点，对于待处理乳腺钼靶X线图像的第n列， 计算第n列中的分界点Pn，其中，Q为待处
理乳腺钼靶X线图像的横向未曝光边框的宽度估计值，I(m，n)表示待处理乳腺钼靶X线图像的第m行第n列像素的像素值，符号 为向上取整符号，符号 为向下取整符号，W表示待处理乳腺钼靶X线图像的总列数，H表示待处理乳腺钼靶X线图像的总行数；
c4、当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的左侧时，记左起始列的列坐标为q，记左起始列中行坐标位于[1，2Q]范围内的分界点的坐标为(p1，q)，计算列坐标为q-1的第q-1列中行坐标位于[1，2Q]范围内的分界点的行坐标r1，其中，p1为左起始列中行坐标位于[1，2Q]范围内的分界点的行坐标，符号 为sobel梯度算子符号，表示待处理乳腺钼靶X线图像在第q-1列中行坐标位于[1，2Q]范围内的分界点的坐标(r1，q-1)处的梯度幅值，I(r1，q-1)为待处理乳腺钼靶X线图像的第r1行第q-1列像素的像素值，k·|r1-p1|表示待处理乳腺钼靶X线图像的第q-1列中行坐标位于[1，2Q]范围内的分界点与左起始列中行坐标位于[1，2Q]范围内的分界点保持连续的弹性力，k表示弹性力的大小，k∈[4，20]；
c5、重复执行步骤c4，向左逐列计算各列中行坐标位于[1，2Q]范围内的分界点的行坐标，直至计算得到待处理乳腺钼靶X线图像的第1列中行坐标位于[1，2Q]范围内的分界点的行坐标；
c6、记左起始列中行坐标位于[H，H-2Q]范围内的分界点的坐标为(p2，q)，计算列坐标为q-1的第q-1列中行坐标位于[H，H-2Q]范围内的分界点的行坐标r2，其中，p2为左起始列中行坐标位于[H，H-2Q]范围内的分界点的行坐标，符号 为sobel梯度算子符号，表示待处理乳腺钼靶X线图像在第q-1列中行坐标位于[H，H-2Q]范围内的分界点的坐标(r2，q-1)处的梯度幅值，I(r2，q-1)为待处理乳腺钼靶X线图像的第r2行第q-1列像素的像素值，k·|r2-p2|表示待处理乳腺钼靶X线图像的第q-1列中行坐标位于[H，H-2Q]范围内的分界点与左起始列中行坐标位于[H，H-2Q]范围内的分界点保持连续的弹性力，k表示弹性力的大小，k∈[4，20]；
c7、重复执行步骤c6，向左逐列计算各列中行坐标位于[H，H-2Q]范围内的分界点的行坐标，直至计算得到待处理乳腺钼靶X线图像的第1列中行坐标位于[H，H-2Q]范围内的分界点的行坐标；
c8、当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的右侧时，记右起始列的列坐标为q′，记右起始列中行坐标位于[1，2Q]范围内的分界点的坐标为(p1′，q′)，计算列坐标为q′-1的第q′-1列中行坐标位于[1，2Q]范围内的分界点的行坐标r1′，其中，p1′为左起始列中行坐标位于[1，2Q]范围内的分界点的行坐标，符号 为sobel梯度算子符号， 表示待处理乳腺钼靶X线图像在第q′-1列中行坐标位于[1，2Q]范围内的分界点的坐标(r1′，q′-1)处的梯度幅值，I(r1′，q′-1)为待处理乳腺钼靶X线图像的第r1′行第q′-1列像素的像素值，k·|r1′-p1′|表示待处理乳腺钼靶X线图像的第q′-1列中行坐标位于[1，2Q]范围内的分界点与左起始列中行坐标位于[1，2Q]范围内的分界点保持连续的弹性力，k表示弹性力的大小，k∈[4，20]；
c9、重复执行步骤c8，向右逐列计算各列中行坐标位于[1，2Q]范围内的分界点的行坐标，直至计算得到待处理乳腺钼靶X线图像的最后一列中行坐标位于[1，2Q]范围内的分界点的行坐标；
c10、记右起始列中行坐标位于[H，H-2Q]范围内的分界点的坐标为(p2′，q′)，计算列坐标为q′-1的第q′-1列中行坐标位于[H，H-2Q]范围内的分界点的行坐标r2′，其中，p2′为左起始列中行坐标位于[H，H-2Q]范围内的分界点的行坐标，符号 为sobel梯度算子符号， 表示待处理乳腺钼靶X线图像在第q′-1列中行坐标位于[H，H-2Q]范围内的分界点的坐标(r2′，q′-1)处的梯度幅值，I(r2′，q′-1)为待处理乳腺钼靶X线图像的第r2′行第q′-1列像素的像素值，k·|r2′-p2′|表示待处理乳腺钼靶X线图像的第q′-1列中行坐标位于[H，H-2Q]范围内的分界点与左起始列中行坐标位于[H，H-2Q]范围内的分界点保持连续的弹性力，k表示弹性力的大小，k∈[4，20]；
c11、重复执行步骤c10，向右逐列计算各列中行坐标位于[H，H-2Q]范围内的分界点的行坐标，直至计算得到待处理乳腺钼靶X线图像的最后一列中行坐标位于[H，H-2Q]范围内的分界点的行坐标；
c12、对待处理乳腺钼靶X线图像的各列中行坐标位于[1，2Q]范围内的分界点进行均值滤波平滑处理，然后将均值滤波平滑处理后的各个分界点连接，构成待处理乳腺钼靶X线图像的顶部横向未曝光边框的分界线，确定顶部横向未曝光边框的分界线的上侧部分为待处理乳腺钼靶X线图像的顶部横向未曝光边框；对待处理乳腺钼靶X线图像的各列中行坐标位于[H，H-2Q]范围内的分界点进行均值滤波平滑处理，然后将均值滤波平滑处理后的各个分界点连接，构成待处理乳腺钼靶X线图像的底部横向未曝光边框的分界线，确定底部横向未曝光边框的分界线的下侧部分为待处理乳腺钼靶X线图像的底部横向未曝光边框。
9.根据权利要求5所述的一种乳腺钼靶X线图像中的乳腺区域提取方法，其特征在于所述的步骤①-5的具体步骤为：
d1、当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的左侧时，记待处理乳腺钼靶X线图像的左侧纵向未曝光边框的分界线中的分界点的列坐标为vl(m)，其中，m表示待处理乳腺钼靶X线图像的行坐标，1≤m≤H，判断待处理乳腺钼靶X线图像的第m行第n列像素的列坐标n是否小于等于vl(m)，其中，1≤n≤W，如果是，则将待处理乳腺钼靶X线图像的第m行第n列像素的像素值I(m，n)置为Vmin；当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的右侧时，记待处理乳腺钼靶X线图像的右侧纵向未曝光边框的分界线中的分界点的列坐标为vl′(m)，其中，m表示待处理乳腺钼靶X线图像的行坐标，1≤m≤H，判断待处理乳腺钼靶X线图像的第m行第n列像素的列坐标n是否大于等于vl′(m)，其中，
1≤n≤W，如果是，则将待处理乳腺钼靶X线图像的第m行第n列像素的像素值I(m，n)置为Vmin；
d2、当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的左侧时，记待处理乳腺钼靶X线图像的顶部横向未曝光边框的分界线中的分界点的行坐标为ht(n)，记待处理乳腺钼靶X线图像的底部横向未曝光边框的分界线中的分界点的行坐标为hb(n)，其中，n表示待处理乳腺钼靶X线图像的列坐标， 判断待处理乳腺钼靶X线图像的第m行第n列像素的行坐标m是否小于等于ht(n)，其中，1≤m≤H，如果是，则将待处理乳腺钼靶X线图像的第m行第n列像素的像素值I(m，n)置为Vmin，判断待处理乳腺钼靶X线图像的第m行第n列像素的行坐标m是否大于等于hb(n)，其中，1≤m≤H，如果是，则将待处理乳腺钼靶X线图像的第m行第n列像素的像素值I(m，n)置为Vmin；当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的右侧时，记待处理乳腺钼靶X线图像的顶部横向未曝光边框的分界线中的分界点的行坐标为ht′(n)，记待处理乳腺钼靶X线图像的底部横向未曝光边框的分界线中的分界点的行坐标为hb′(n)，其中，n表示待处理乳腺钼靶X线图像的列坐标，判断待处理乳腺钼靶X线图像的第m行第n列像素的行坐标m是否小于等于ht′(n)，其中，1≤m≤H，如果是，则将待处理乳腺钼靶X线图像的第m行第n列像素的像素值I(m，n)置为Vmin，判断待处理乳腺钼靶X线图像的第m行第n列像素的行坐标m是否大于等于hb′(n)，其中，1≤m≤H，如果是，则将待处理乳腺钼靶X线图像的第m行第n列像素的像素值I(m，n)置为Vmin。
一种乳腺钼靶X线图像中的乳腺区域提取方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种医学图像处理方法，尤其是涉及一种乳腺钼靶X线图像中的乳腺区域提取方法。
背景技术
[0002] 乳腺钼靶X线图像中乳腺区域的提取可以帮助对乳腺钼靶X线图像进行深入分析和处理，从而提高乳腺疾病的诊断准确率。在数字乳腺钼靶X线图像的诊断中，以下一些应用需要求对乳腺钼靶X线图像中的乳腺区域进行提取：(1)高对比的图像显示需要对乳腺钼靶X线图像中的乳腺组织像素进行精确分析；(2)乳腺钼靶X线图像的显示窗口布局需要符合挂片协议，因为拍摄图像时成像方式没有记录在头文件中或者人为标注出现出错等原因，需要通过对乳腺钼靶X线图像中乳腺组织的分析判断成像方式，为自动窗口布局提供依据；(3)乳腺钼靶X线图像有很高的空间分辨率，但占图像很大一部分面积的像素没有任何诊断信息，将乳腺钼靶X线图像分割为乳腺区域和背景区域是进行计算机辅助诊断的先决条件，通过排除背景区域，会提高分析的精确性并降低计算复杂度；(4)乳腺钼靶X线图像的数据量很大，给存储和传输带来不便，去除无诊断信息的背景区域，提取有效的乳腺区域，可有效提高图像压缩效率。
[0003] 针对上述应用要求，对乳腺钼靶X线图像中的乳腺区域进行提取采用的乳腺区域提取方法必须能够全自动执行并能够适应不同的图像特征，并且要求乳腺区域提取方法应该有很好的执行效率，对于上述应用要求(1)、(2)所要求的乳腺区域提取，计算效率非常重要。
[0004] 当前，在乳腺区域提取中非常适用的乳腺区域提取方法为阈值分割方法，阈值分割方法较好的利用了乳腺区域的密度通常比非乳腺区域的密度大的这一特征，且该方法计算简单，能够较好的适应对乳腺区域提取快速计算的要求。目前的阈值分割方法大多都是直接对直方图进行分析的，常用的阈值分割方法主要有Otsu算法、迭代均值法、C均值聚类法等。这些阈值分割方法都假设图像灰度呈双峰或多峰分布，在用于乳腺区域提取时，没有充分结合乳腺钼靶X线图像的独特特点，从而使得提取得到的乳腺区域不太理想。而另外其他的复杂的图像分割方法，应用于乳腺区域提取时虽然可能会取得较好的分割结果，但因为计算开销太大，难以满足现实的应用需求。
发明内容
[0005] 本发明所要解决的技术问题是提供一种能够获得较准确的乳腺区域，且计算复杂度较低的乳腺区域提取方法。
[0006] 本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种乳腺钼靶X线图像中的乳腺区域提取方法，包括以下步骤：
[0007] ①定义需进行乳腺区域提取的乳腺钼靶X线图像为待处理乳腺钼靶X线图像，对待处理乳腺钼靶X线图像进行预处理，以确定待提取的乳腺区域在待处理乳腺钼靶X线图像中的所在位置及剥离与待提取的乳腺区域相连的纵向未曝光边框和横向未曝光边框，得到待分割的乳腺钼靶X线图像，待分割的乳腺钼靶X线图像包括背景区域和待提取的乳腺区域；
[0008] ②首先定义待分割的乳腺钼靶X线图像的背景区域中所有像素组成的集合为χh，定义待分割的乳腺钼靶X线图像的待提取的乳腺区域中所有像素组成的集合为 计算背景区域与待提取的乳腺区域的面积之比f(h)， 其中，符号“||”为绝对值运算符号，|χh|表示背景区域在待分割的乳腺钼靶X线图像中所占的面积， 表示待提取的乳腺区域在待分割的乳腺钼靶X线图像中所占的面积，h表示像素值水平；然后通过f(h)的反函数f-1(p)计算f(h)对应的定义域区间D1，并确定背景区域与待提取的乳腺区域的分割阈值所在的像素值范围D2，根据D1和D2计算D1和D2交集区间D，D＝D1∩D2＝[LH，RH]；再计算f(h)的一阶微分f′(h)和二阶微分f″(h)，通过f(h)的一阶微分f′(h)和二阶微分f″(h)计算峰值函数g(h)，g(h)＝|f′(h)|+|f″(h)|，采用均值滤波器对峰值函数g(h)进行连续性改善，以去除峰值函数g(h)中的毛刺，将在交集区间D中峰值函数g(h)的峰值记为Lpeak，统计在区间[Lpeak，RH]中峰值函数g(h)的函数值分布，g(h)的函数值分布函数 选取峰值函数g(h)中概率为α的分位点h0，分位点h0满足条件： 其中，η表示取值为g(h)的函数值的随机变量，
P(g(h)≤η)表示事件g(h)≤η成立的概率，P(g(h)≤g(h0))表示事件g(h)≤g(h0)成立的概率；最后根据峰值函数g(h)和分位点h0，计算待提取的乳腺区域和背景区域的分割阈值T， 其中，len为设定的区间步长；
[0009] ③从待提取的乳腺区域在待分割的乳腺钼靶X线图像中的所在位置靠近胸壁的一侧开始，对待分割的乳腺钼靶X线图像进行列扫描，首先定义在一条扫描线上由连续的像素组成且这些像素的像素值均大于分割阈值T的线段为连续线段，定义由一条扫描线上的所有连续线段组成的序列为线段序列，定义由相互连通的线段序列组成的集合为连通区域，通过基于线段连通性的区域生长方法获取每一个像素值大于分割阈值T的连通区域，直到扫描至待分割的乳腺钼靶X线图像的最后一列，共获得N个连通区域；
[0010] ④从获得的N个连通区域中选取面积最大的一个连通区域，确定该选取的连通区域为待提取的乳腺区域。
[0011] 所述的步骤②的具体步骤为：
[0012] ②-1、定义待分割的乳腺钼靶X线图像的大小为W×H，定义待分割的乳腺钼靶X线图像中所有像素的最小像素值为Vmin，定义待分割的乳腺钼靶X线图像中所有像素的最大像素值为Vmax，定义待分割的乳腺钼靶X线图像中所有像素组成的集合为I，定义待分割的乳腺钼靶X线图像的背景区域中所有像素组成的集合为χh，χh＝{(i，j)|I(i，j)＜h}，定义待分割的乳腺钼靶X线图像的待提取的乳腺区域中所有像素组成的集合为其中，W为待分割的乳腺钼靶X线图像的宽，H为待分割的乳腺钼靶X线图像的高，i∈[1，W]，j∈[1，H]，(i，j)表示待分割的乳腺钼靶X线图像中第i行第j列像素的坐标，I(i，j)表示待分割的乳腺钼靶X线图像中第i行第j列像素的像素值，h表示像素值水平；
[0013] ②-2、定义背景区域与待提取的乳腺区域的面积之比为f(h)，通过背景区域中所有像素组成的集合χh和待提取的乳腺区域中所有像素组成的集合 计算背景区域与待提取的乳腺区域的面积之比f(h)， 其中，符号“||”为绝对值运算符号，|χh|表示背景区域在待分割的乳腺钼靶X线图像中所占的面积， 表示待提取的乳腺区域在待分割的乳腺钼靶X线图像中所占的面积，h表示像素值水平；定义背景区域与待提取的乳腺区域的面积之比f(h)对应的定义域区间为第一区间，记为D1，通过背景区域与待提取的乳腺区域的面积之比f(h)的反函数f-1(p)计算第一区间D1，D1＝[LH1，RH1]，其中，LH1＝f-1(p1)，RH1＝f-1(p2)，p1≤p2，0.1≤p1≤1，3≤p2≤5；
[0014] ②-3、定义背景区域与待提取的乳腺区域的分割阈值所在的像素值范围为第二区间，记为D2，D2＝[Vmin，RH2]，其中，RH2＝(Vmin+Vmax)/2，Vmin为待分割的乳腺钼靶X线图像中所有像素的最小像素值，Vmax为待分割的乳腺钼靶X线图像中所有像素的最大像素值；
[0015] ②-4、计算第一区间D1和第二区间D2的交集区间，记交集区间为D，D＝D1∩D2＝[LH，RH]，其中，符号“∩”为交运算符，LH＝Max{LH1，Vmin}，RH＝Min{RH1，RH2}；
[0016] ②-5、计算背景区域与待提取的乳腺区域的面积之比f(h)的一阶微分f′(h)和二阶微分f″(h)，通过f(h)的一阶微分f′(h)和二阶微分f″(h)计算峰值函数g(h)，g(h)＝|f′(h)|+|f″(h)|，其中，符号“||”为绝对值运算符号，|f′(h)|表示一阶微分f′(h)的绝对值，|f″(h)|表示二阶微分f″(h)的绝对值，然后采用均值滤波器对峰值函数g(h)进行连续性改善，以去除峰值函数g(h)中的毛刺，再将在交集区间D中峰值函数g(h)的峰值记为Lpeak，统计在区间[Lpeak，RH]中峰值函数g(h)的函数值分布，记g(h)的函数值分布函数为 选取峰值函数g(h)中概率为α的分位点h0，分位点h0满足条件： 其中，η表示取值为g(h)的函数值
的随机变量，P(g(h)≤η)表示事件g(h)≤η成立的概率，P(g(h)≤g(h0))表示事件g(h)≤g(h0)成立的概率，0.02≤α≤0.4；
[0017] ②-6、根据峰值函数g(h)和分位点h0，计算待提取的乳腺区域和背景区域的分割阈值T， 其中，len为设定的区间步长，len＝2×(Vmax-Vmin)/256，Vmin为待分割的乳腺钼靶X线图像中所有像素的最小像素值，Vmax为待分割的乳腺钼靶X线图像中所有像素的最大像素值。
[0018] 所述的步骤③中基于线段连通性的区域生长方法的具体过程为：
[0019] ③-1、从待提取的乳腺区域在待分割的乳腺钼靶X线图像中的所在位置靠近胸壁的一侧开始，对待分割的乳腺钼靶X线图像进行列扫描，定义在一条扫描线上由连续的像素组成且这些像素的像素值大于分割阈值T的线段为连续线段，定义由一条扫描线上的所有连续线段组成的序列为线段序列，定义由相互连通的线段序列组成的集合为连通区域，定义当前待扫描的列为当前列；
[0020] ③-2、记当前列的前一列的扫描线上的线段序列为PreLS，其中，PreLS的初始值为Φ，记第k个连通区域为Zk，Zk的初始值为Φ，k的初始值为1，其中，Φ表示空集；
[0021] ③-3、扫描线从上到下逐像素对当前列进行扫描，记当前列的扫描线上的线段序列为CurLS，初始化当前列的扫描线上的线段序列CurLS，CurLS＝Φ；
[0022] ③-4、搜索当前列的扫描线，判断当前列的扫描线上是否存在一条刚扫描结束的连续线段，如果存在，则定义该条连续线段为当前连续线段，记为Lseg，并继续执行，否则，直接执行步骤③-6；
[0023] ③-5、判断当前连续线段Lseg与当前列的前一列的扫描线上的线段序列PreLS中的连续线段是否连通，如果当前列的前一列的扫描线上的线段序列PreLS中存在一条连续线段与当前连续线段Lseg连通，则CurLS′＝CurLS，CurLS＝CurLS′∪{Lseg}，其中，CurLS′的初始值为Φ，并返回执行步骤③-4继续搜索当前列的扫描线，否则，直接返回执行步骤③-4继续搜索当前列的扫描线；
[0024] ③-6、判断当前列的扫描线上的线段序列CurLS是否为空，如果CurLS≠Φ，则Zk′＝Zk，Zk＝Zk′∪CurLS，PreLS＝CurLS，其中，Zk′的初始值为Φ，并继续执行，否则，k′＝k，k＝k′+1，Zk＝Φ，PreLS＝CurLS＝Φ，并继续执行；
[0025] ③-7、将下一列作为当前列，并返回执行步骤③-3，直至待分割的乳腺钼靶X线图像中的所有列均扫描完毕，获得N个连通区域，N个连通区域的集合表示为{Z1，Z2，…，Zk，…ZN}，Z1表示第1个连通区域，Z2表示第2个连通区域，Zk表示第k个连通区域，ZN表示第N个连通区域。
[0026] 所述的步骤③-5中判断当前连续线段Lseg与当前列的前一列的扫描线上的线段序列PreLS中的连续线段是否连通的具体过程为：
[0027] a.判断PreLS是否为空集，如果是，则判定当前连续线段Lseg与当前列的前一列的扫描线上的线段序列PreLS中的连续线段连通，否则，继续执行步骤b；
[0028] b.记当前连续线段Lseg的起始端点的像素的行坐标为L1y1，记当前连续线段Lseg的终止端点的像素的行坐标为L1y2，当前连续线段Lseg的起始端点的像素的行坐标L1y1和终止端点的像素的行坐标L1y2满足条件：{L1y1，L1y2|L1y1≤L1y2}，设PreLS＝{PreL1，PreL2，…，PreLl，…，PreLM}，其中，PreL1表示PreLS中的第1条连续线段，PreL2表示PreLS中的第2条连续线段，PreLl表示PreLS中的第l条连续线段，PreLM表示PreLS中的第M条连续线段，l∈[1，M]，M为PreLS中包含的连续线段的总条数；
[0029] c.对于PreLS中的第l条连续线段PreLl，记PreLS中的第l条连续线段PreLl的起始端点的像素的行坐标为L2y1，记PreLS中的第l条连续线段PreLl的终止端点的像素的行坐标为L2y2，PreLS中的第l条连续线段PreLl的起始端点的像素的行坐标L2y1和终止端点的像素的行坐标L2y2满足条件：{L2y1，L2y2|L2y1≤L2y2}；
[0030] d.判断L1y2≥L2y1且L2y2≥L1y1是否成立，如果L1y2≥L2y1且L2y2≥L1y1，则确定当前连续线段Lseg与PreLS中的第l条连续线段PreLl连通，否则，判断l是否等于M，如果l＝M，则确定PreLS中不存在与当前连续线段Lseg连通的连续线段，如果l＜M，则l′＝l，l＝l′+1，其中，l′的初始值为0，并返回执行步骤c。
[0031] 所述的步骤①的具体过程为：
[0032] ①-1、定义需进行乳腺区域提取的乳腺钼靶X线图像为待处理乳腺钼靶X线图像，定义待处理乳腺钼靶X线图像的大小为W×H，记待处理乳腺钼靶X线图像中所有像素的像素值域为V，V＝[Vmin，Vmax]，定义位于待处理乳腺钼靶X线图像左侧的纵向未曝光边框为左侧纵向未曝光边框，定义位于待处理乳腺钼靶X线图像右侧的纵向未曝光边框为右侧纵向未曝光边框，定义位于待处理乳腺钼靶X线图像顶部的横向未曝光边框为顶部横向未曝光边框，定义位于待处理乳腺钼靶X线图像底部的横向未曝光边框为底部横向未曝光边框，其中，W表示待处理乳腺钼靶X线图像的总列数，H表示待处理乳腺钼靶X线图像的总行数，Vmin表示待处理乳腺钼靶X线图像中像素的最小像素值，Vmax表示待处理乳腺钼靶X线图像中像素的最大像素值；采用现有的中值滤波方法对待处理乳腺钼靶X线图像进行滤波处理，以消除待处理乳腺钼靶X线图像中的脉冲噪声；
[0033] ①-2、首先从待处理乳腺钼靶X线图像中等间距选取N行像素，将由所选取的N行像素组成的图像作为当前处理图像，计算当前处理图像中每列像素的平均像素值，然后将当前处理图像中各列像素的平均像素值分别与设定的第一阈值进行比较，将当前处理图像的左侧第一个小于第一阈值的列的位置记为L，将当前处理图像的右侧第一个小于第一阈值的列的位置记为R，再从当前处理图像中选取从第L列开始至第R列为止的(R-L+1)列像素，将由所选取的从第L列开始至第R列为止的(R-L+1)列像素组成的图像平均分成左子图像和右子图像，分别计算左子图像和右子图像的抽样均值，根据左子图像的抽样均值和右子图像的抽样均值，确定待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的左侧或右侧；
[0034] ①-3、定义待处理乳腺钼靶X线图像的第 行为上起始行，定义待处理乳腺钼靶X线图像的第 行为下起始行，当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的左侧时，采用最大类间均差法遍历上起始行到下起始行的各行中列坐标位于[1，2L]范围内的每个像素，得到上起始行到下起始行的各行中列坐标位于[1，2L]范围内的分界点，然后根据上起始行中列坐标位于[1，2L]范围内的分界点的坐标向上逐行计算各行中列坐标位于[1，2L]范围内的分界点的列坐标，直至计算得到待处理乳腺钼靶X线图像的第1行中列坐标位于[1，2L]范围内的分界点的列坐标，根据下起始行中列坐标位于[1，2L]范围内的分界点的坐标向下逐行计算各行中列坐标位于[1，2L]范围内的分界点的列坐标，直至计算得到待处理乳腺钼靶X线图像的最后一行中列坐标位于[1，2L]范围内的分界点的列坐标，再对待处理乳腺钼靶X线图像的各行中列坐标位于[1，2L]范围内的分界点进行均值滤波平滑处理，将均值滤波平滑处理后的各个分界点连接，构成待处理乳腺钼靶X线图像的左侧纵向未曝光边框的分界线，确定左侧纵向未曝光边框的分界线的左侧部分为待处理乳腺钼靶X线图像的左侧纵向未曝光边框，其中，H表示待处理乳腺钼靶X线图像的总行数，L为当前处理图像的左侧第一个小于第一阈值的列的位置；当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的右侧时，采用与当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的左侧时相同的处理方法获取待处理乳腺钼靶X线图像的右侧纵向未曝光边框的分界线，确定右侧纵向未曝光边框的分界线的右侧部分为待处理乳腺钼靶X线图像的右侧纵向未曝光边框；
[0035] ①-4、定义待处理乳腺钼靶X线图像的第 列为左起始列，定义待处理乳腺钼靶X线图像的第 列为右起始列，然后采用最大类间均差法遍历左起始列到右起始列的各列中行坐标位于[1，2Q]范围内的每个像素，得到左起始列到右起始列的各列中行坐标位于[1，2Q]范围内的分界点，同样采用最大类间均差法遍历左起始列到右起始列的各列中行坐标位于[H，H-2Q]范围内的每个像素，得到左起始列到右起始列的各列中行坐标位于[H，H-2Q]范围内的分界点，当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的左侧时，根据左起始列中行坐标位于[1，2Q]范围内的分界点的坐标向左逐列计算各列中行坐标位于[1，2Q]范围内的分界点的行坐标，直至计算得到待处理乳腺钼靶X线图像的第1列中行坐标位于[1，2Q]范围内的分界点的行坐标，同样根据左起始列中行坐标位于[H，H-2Q]范围内的分界点的坐标向左逐列计算各列中行坐标位于[H，H-2Q]范围内的分界点的行坐标，直至计算得到待处理乳腺钼靶X线图像的第1列中行坐标位于[H，H-2Q]范围内的分界点的行坐标，再对待处理乳腺钼靶X线图像的各列中行坐标位于[1，2Q]范围内的分界点进行均值滤波平滑处理，将均值滤波平滑处理后的各个分界点连接，构成待处理乳腺钼靶X线图像的顶部横向未曝光边框的分界线，确定顶部横向未曝光边框的分界线的上侧部分为待处理乳腺钼靶X线图像的顶部横向未曝光边框，对待处理乳腺钼靶X线图像的各列中行坐标位于[H，H-2Q]范围内的分界点进行均值滤波平滑处理，然后将均值滤波平滑处理后的各个分界点连接，构成待处理乳腺钼靶X线图像的底部横向未曝光边框的分界线，确定底部横向未曝光边框的分界线的下侧部分为待处理乳腺钼靶X线图像的底部横向未曝光边框，其中，W表示待处理乳腺钼靶X线图像的总列数，H表示待处理乳腺钼靶X线图像的总行数，Q为待处理乳腺钼靶X线图像的横向未曝光边框的宽度估计值；当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的右侧时，采用与当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的左侧时相同的处理方法获取待处理乳腺钼靶X线图像的顶部横向未曝光边框的分界线和底部横向未曝光边框的分界线；
[0036] ①-5、当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的左侧时，将待处理乳腺钼靶X线图像的左侧纵向未曝光边框中的所有像素的像素值置为Vmin，以剥离与待提取的乳腺区域相连的左侧纵向未曝光边框，将待处理乳腺钼靶X线图像的顶部横向未曝光边框中列坐标在 范围内的所有像素的像素值置为Vmin，以剥离与待提取的乳腺区域相连的顶部横向未曝光边框，将待处理乳腺钼靶X线图像的底部横向未曝光边框中列坐标在 范围内的所有像素的像素值置为Vmin，以剥离与待提取的乳腺区域相连的底部横向未曝光边框；当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的右侧时，将待处理乳腺钼靶X线图像的右侧纵向未曝光边框中的所有像素的像素值置为Vmin，以剥离与待提取的乳腺区域相连的右侧纵向未曝光边框，将待处理乳腺钼靶X线图像的顶部横向未曝光边框中列坐标在 范围内的所有像素的像素值置为Vmin，以剥离与待提取的乳腺区域相连的顶部横向未曝光边框，将待处理乳腺钼靶X线图像的底部横向未曝光边框中列坐标在 范围内的所有像素的像素值置为Vmin，以剥离与待提取的乳腺区域相连的底部横向未曝光边框。
[0037] 所述的步骤①-2的具体步骤为：
[0038] a1、从待处理乳腺钼靶X线图像中等间距选取N行像素，间距为0.8×H/N，所选取的N行像素在待处理乳腺钼靶X线图像中的行坐标的集合为{n1，n2，…，ni，…，nN}，其中，n1≥0.1H，nN≤0.9H，ni表示选取的第i行像素在待处理乳腺钼靶X线图像中的行坐标，H为待处理乳腺钼靶X线图像的总行数，并定义由所选取的N行像素组成的图像为当前处理图像；
[0039] a2、计算当前处理图像中每列像素的平均像素值，记当前处理图像中各列像素的平均像素值的集合为 其中， 表示当前处理图像中第j列像素的平均像素值， j＝1，2，…，W，I(ni，j)表示当前处理图像中第ni
行第j列像素的像素值，W为待处理乳腺钼靶X线图像的总列数；
[0040] a3、将当前处理图像中各列像素的平均像素值分别与设定的第一阈值T1进行比较，将当前处理图像的左侧第一个小于第一阈值T1的列的位置记为L，将当前处理图像的右侧第一个小于第一阈值T1的列的位置记为R，设定的第一阈值T1＝Vmin+0.95(Vmax-Vmin)，其中，Vmin为待处理乳腺钼靶X线图像中像素的最小像素值，Vmax为待处理乳腺钼靶X线图像中像素的最大像素值；
[0041] a4、从当前处理图像中选取从第L列开始至第R列为止的(R-L+1)列像素，将由所选取的从第L列开始至第R列为止的(R-L+1)列像素组成的图像平均分成左子图像和右子图像，分别计算左子图像的抽样均值 和右子图像的抽样均值为当前处理图像中第j列像素的平均像素值；
[0042] a5、比较左子图像的抽样均值 和右子图像的抽样均值 当 时，确定待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的左侧，当 时，确定待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的右侧。
[0043] 所述的步骤①-3的具体步骤为：
[0044] b1、定义待处理乳腺钼靶X线图像的第 行为上起始行，定义待处理乳腺钼靶X线图像的第 行为下起始行，其中，H表示待处理乳腺钼靶X线图像的总行数；
[0045] b2、当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的左侧时，采用最大类间均差法遍历上起始行到下起始行的各行中列坐标位于[1，2L]范围内的每个像素，得到上起始行到下起始行的各行中列坐标位于[1，2L]范围内的分界点，对于待处理乳腺钼靶X线图像的第m行， 计算第m行中的分界点Pm，其中，L为当前处理图像的左侧第一个小
于第一阈值的列的位置，I(m，n)表示待处理乳腺钼靶X线图像的第m行第n列像素的像素值，符号 为向上取整符号，符号 为向下取整符号；
[0046] b3、记上起始行的行坐标为s，记上起始行中列坐标位于[1，2L]范围内的分界点的坐标为(s，t1)，计算行坐标为s-1的第s-1行中列坐标位于[1，2L]范围内的分界点的列坐标l1，l1＝arg max{mag▽I(s-1，l1)-k·|l1-t1|，l1∈{t1-1，t1，t1+1}}，其中，t1为上起始行中列坐标位于[1，2L]范围内的分界点的列坐标，符号“▽”为sobel梯度算子符号，mag▽I(s-1，l1)表示待处理乳腺钼靶X线图像在第s-1行中列坐标位于[1，2L]范围内的分界点的坐标(s-1，l1)处的梯度幅值，I(s-1，l1)为待处理乳腺钼靶X线图像的第s-1行第l1列像素的像素值，k·|l1-t1|表示待处理乳腺钼靶X线图像的第s-1行中列坐标位于[1，2L]范围内的分界点与上起始行中列坐标位于[1，2L]范围内的分界点保持连续的弹性力，k表示弹性力的大小，k∈[4，20]；
[0047] b4、重复执行步骤b3，向上逐行计算各行中列坐标位于[1，2L]范围内的分界点的列坐标，直至计算得到待处理乳腺钼靶X线图像的第1行中列坐标位于[1，2L]范围内的分界点的列坐标；
[0048] b5、记下起始行的行坐标为s′，记下起始行中列坐标位于[1，2L]范围内的分界点的坐标为(s′，t1′)，计算行坐标为s′+1的第s′+1行中列坐标位于[1，2L]范围内的分界点的列坐标l1′，l1′＝arg max{mag▽I(s′-1，l1′)-k·|l1′-t1′|，l1′∈{t1′-1，t1′，t1′+1}}，其中，t1′为下起始行中列坐标位于[1，2L]范围内的分界点的列坐标，符号“▽”为sobel梯度算子符号，mag▽I(s′+1，l1′)表示待处理乳腺钼靶X线图像在第s′+1行中列坐标位于[1，2L]范围内的分界点的坐标(s′+1，l1′)处的梯度幅值，I(s′+1，l1′)为待处理乳腺钼靶X线图像的第s′+1行第l1′列像素的像素值，k·|l1′-t1′|表示待处理乳腺钼靶X线图像的第s′+1行中列坐标位于[1，2L]范围内的分界点与下起始行中列坐标位于[1，2L]范围内的分界点保持连续的弹性力，k表示弹性力的大小，k∈[4，20]；
[0049] b6、重复执行步骤b5，向下逐行计算各行中列坐标位于[1，2L]范围内的分界点的列坐标，直至计算得到待处理乳腺钼靶X线图像的最后一行中列坐标位于[1，2L]范围内的分界点的列坐标；
[0050] b7、对待处理乳腺钼靶X线图像的各行中列坐标位于[1，2L]范围内的分界点进行均值滤波平滑处理，然后将均值滤波平滑处理后的各个分界点连接，构成待处理乳腺钼靶X线图像的左侧纵向未曝光边框的分界线，确定左侧纵向未曝光边框的分界线的左侧部分为待处理乳腺钼靶X线图像的左侧纵向未曝光边框；
[0051] b8、当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的右侧时，采用最大类间均差法遍历上起始行到下起始行的各行中列坐标位于[W，W-2R]范围内的每个像素，得到上起始行到下起始行的各行中列坐标位于[W，W-2R]范围内的分界点，对于待处理乳腺钼靶X线图像的第m行， 计算第m行中的分界点Pm，其中，R为当前处理图像的
右侧第一个小于第一阈值的列的位置，I(m，n)表示待处理乳腺钼靶X线图像的第m行第n列像素的像素值，符号 为向上取整符号，符号 为向下取整符号；
[0052] b9、记上起始行的行坐标为s，记上起始行中列坐标位于[W，W-2R]范围内的分界点的坐标为(s，t2)，计算行坐标为s-1的第s-1行中列坐标位于[W，W-2R]范围内的分界点的列坐标l2，l2＝arg max{mag▽I(s-1，l2)-k·|l2-t2|，l2∈{t2-1，t2，t2+1}}，其中，t2为上起始行中列坐标位于[W，W-2R]范围内的分界点的列坐标，符号“▽”为sobel梯度算子符号，mag▽I(s-1，l1)表示待处理乳腺钼靶X线图像在第s-1行中列坐标位于[W，W-2R]范围内的分界点的坐标(s-1，l2)处的梯度幅值，I(s-1，l2)为待处理乳腺钼靶X线图像的第s-1行第l2列像素的像素值，k·|l2-t2|表示待处理乳腺钼靶X线图像的第s-1行中列坐标位于[W，W-2R]范围内的分界点与上起始行中列坐标位于[W，W-2R]范围内的分界点保持连续的弹性力，k表示弹性力的大小，k∈[4，20]；
[0053] b10、重复执行步骤b9，向上逐行计算各行中列坐标位于[W，W-2R]范围内的分界点的列坐标，直至计算得到待处理乳腺钼靶X线图像的第1行中列坐标位于[W，W-2R]范围内的分界点的列坐标；
[0054] b11、记下起始行的行坐标为s′，记下起始行中列坐标位于[W，W-2R]范围内的分界点的坐标为(s′，t2′)，计算行坐标为s′+1的第s′+1行中列坐标位于[W，W-2R]范围内的分界点的列坐标l2′，l2′＝arg max{mag▽I(s′-1，l2′)-k·|l2′-t2′|，l2′∈{t2′-1，t2′，t2′+1}}，其中，t2′为下起始行中列坐标位于[W，W-2R]范围内的分界点的列坐标，符号“▽”为sobel梯度算子符号，mag▽I(s′+1，l2′)表示待处理乳腺钼靶X线图像在第s′+1行中列坐标位于[W，W-2R]范围内的分界点的坐标(s′+1，l2′)处的梯度幅值，I(s′+1，l2′)为待处理乳腺钼靶X线图像的第s′+1行第l2′列像素的像素值，k·|l2′-t2′|表示待处理乳腺钼靶X线图像的第s′+1行中列坐标位于[W，W-2R]范围内的分界点与下起始行中列坐标位于[W，W-2R]范围内的分界点保持连续的弹性力，k表示弹性力的大小，k∈[4，20]；
[0055] b12、重复执行步骤b11，向下逐行计算各行中列坐标位于[W，W-2R]范围内的分界点的列坐标，直至计算得到待处理乳腺钼靶X线图像的最后一行中列坐标位于[W，W-2R]范围内的分界点的列坐标；
[0056] b13、对待处理乳腺钼靶X线图像的各行中列坐标位于[W，W-2R]范围内的分界点进行均值滤波平滑处理，然后将均值滤波平滑处理后的各个分界点连接，构成待处理乳腺钼靶X线图像的右侧纵向未曝光边框的分界线，确定右侧纵向未曝光边框的分界线的右侧部分为待处理乳腺钼靶X线图像的右侧纵向未曝光边框。
[0057] 所述的步骤①-4的具体步骤为：
[0058] c1、定义待处理乳腺钼靶X线图像的第 列为左起始列，定义待处理乳腺钼靶X线图像的第 列为右起始列，其中，W表示待处理乳腺钼靶X线图像的总列数；
[0059] c2、采用最大类间均差法遍历左起始列到右起始列的各列中行坐标位于[1，2Q]范围内的每个像素，得到左起始列到右起始列的各列中行坐标位于[1，2Q]范围内的分界点，对于待处理乳腺钼靶X线图像的第n列， 计算第n列中的分界点Pn， 其中，Q为待处理乳腺钼靶X线图像的
横向未曝光边框的宽度估计值，I(m，n)表示待处理乳腺钼靶X线图像的第m行第n列像素的像素值，符号 为向上取整符号，符号 为向下取整符号；
[0060] c3、采用最大类间均差法遍历左起始列到右起始列的各列中行坐标位于[H，H-2Q]范围内的每个像素，得到左起始列到右起始列的各列中行坐标位于[H，H-2Q]范围内的分界点，对于待处理乳腺钼靶X线图像的第n列， 计算第n列中的分界点Pn， 其中，Q为
待处理乳腺钼靶X线图像的横向未曝光边框的宽度估计值，I(m，n)表示待处理乳腺钼靶X线图像的第m行第n列像素的像素值，符号 为向上取整符号，符号 为向下取整符号，W表示待处理乳腺钼靶X线图像的总列数，H表示待处理乳腺钼靶X线图像的总行数；
[0061] c4、当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的左侧时，记左起始列的列坐标为q，记左起始列中行坐标位于[1，2Q]范围内的分界点的坐标为(p1，q)，计算列坐标为q-1的第q-1列中行坐标位于[1，2Q]范围内的分界点的行坐标r1，r1＝arg max{mag▽I(r1，q-1)-k·|r1-p1|，r1∈{p1-1，p1，p1+1}}，其中，p1为左起始列中行坐标位于[1，2Q]范围内的分界点的行坐标，符号“▽”为sobel梯度算子符号，mag▽I(r1，q-1)表示待处理乳腺钼靶X线图像在第q-1列中行坐标位于[1，2Q]范围内的分界点的坐标(r1，q-1)处的梯度幅值，I(r1，q-1)为待处理乳腺钼靶X线图像的第r1行第q-1列像素的像素值，k·|r1-p1|表示待处理乳腺钼靶X线图像的第q-1列中行坐标位于[1，2Q]范围内的分界点与左起始列中行坐标位于[1，2Q]范围内的分界点保持连续的弹性力，k表示弹性力的大小，k∈[4，20]；
[0062] c5、重复执行步骤c4，向左逐列计算各列中行坐标位于[1，2Q]范围内的分界点的行坐标，直至计算得到待处理乳腺钼靶X线图像的第1列中行坐标位于[1，2Q]范围内的分界点的行坐标；
[0063] c6、记左起始列中行坐标位于[H，H-2Q]范围内的分界点的坐标为(p2，q)，计算列坐标为q-1的第q-1列中行坐标位于[H，H-2Q]范围内的分界点的行坐标r2，r2＝arg max{mag▽I(r2，q-1)-k·|r2-p2|，r2∈{p2-1，p2，p2+1}}，其中，p2为左起始列中行坐标位于[H，H-2Q]范围内的分界点的行坐标，符号“▽”为sobel梯度算子符号，mag▽I(r2，q-1)表示待处理乳腺钼靶X线图像在第q-1列中行坐标位于[H，H-2Q]范围内的分界点的坐标(r2，q-1)处的梯度幅值，I(r2，q-1)为待处理乳腺钼靶X线图像的第r2行第q-1列像素的像素值，k·|r2-p2|表示待处理乳腺钼靶X线图像的第q-1列中行坐标位于[H，H-2Q]范围内的分界点与左起始列中行坐标位于[H，H-2Q]范围内的分界点保持连续的弹性力，k表示弹性力的大小，k∈[4，20]；
[0064] c7、重复执行步骤c6，向左逐列计算各列中行坐标位于[H，H-2Q]范围内的分界点的行坐标，直至计算得到待处理乳腺钼靶X线图像的第1列中行坐标位于[H，H-2Q]范围内的分界点的行坐标；
[0065] c8、当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的右侧时，记右起始列的列坐标为q′，记右起始列中行坐标位于[1，2Q]范围内的分界点的坐标为(p1′，q′)，计算列坐标为q′-1的第q′-1列中行坐标位于[1，2Q]范围内的分界点的行坐标r1′，r1′＝arg max{mag▽I(r1′，q′-1)-k·|r1′-p1′|，r1′∈{p1′-1，p1′，p1′+1}}，其中，p1′为左起始列中行坐标位于[1，2Q]范围内的分界点的行坐标，符号“▽”为sobel梯度算子符号，mag▽I(r1′，q′-1)表示待处理乳腺钼靶X线图像在第q′-1列中行坐标位于[1，2Q]范围内的分界点的坐标(r1′，q′-1)处的梯度幅值，I(r1′，q′-1)为待处理乳腺钼靶X线图像的第r1′行第q′-1列像素的像素值，k·|r1′-p1′|表示待处理乳腺钼靶X线图像的第q′-1列中行坐标位于[1，2Q]范围内的分界点与左起始列中行坐标位于[1，2Q]范围内的分界点保持连续的弹性力，k表示弹性力的大小，k∈[4，20]；
[0066] c9、重复执行步骤c8，向右逐列计算各列中行坐标位于[1，2Q]范围内的分界点的行坐标，直至计算得到待处理乳腺钼靶X线图像的最后一列中行坐标位于[1，2Q]范围内的分界点的行坐标；
[0067] c10、记右起始列中行坐标位于[H，H-2Q]范围内的分界点的坐标为(p2′，q′)，计算列坐标为q′-1的第q′-1列中行坐标位于[H，H-2Q]范围内的分界点的行坐标r2′，r2′＝arg max{mag▽I(r2′，q′-1)-k·|r2′-p2′|，r2′∈{p2′-1，p2′，p2′+1}}，其中，p2′为左起始列中行坐标位于[H，H-2Q]范围内的分界点的行坐标，符号“▽”为sobel梯度算子符号，mag▽I(r2′，q′-1)表示待处理乳腺钼靶X线图像在第q′-1列中行坐标位于[H，H-2Q]范围内的分界点的坐标(r2′，q′-1)处的梯度幅值，I(r2′，q′-1)为待处理乳腺钼靶X线图像的第r2′行第q′-1列像素的像素值，k·|r2′-p2′|表示待处理乳腺钼靶X线图像的第q′-1列中行坐标位于[H，H-2Q]范围内的分界点与左起始列中行坐标位于[H，H-2Q]范围内的分界点保持连续的弹性力，k表示弹性力的大小，k∈[4，20]；
[0068] c11、重复执行步骤c10，向右逐列计算各列中行坐标位于[H，H-2Q]范围内的分界点的行坐标，直至计算得到待处理乳腺钼靶X线图像的最后一列中行坐标位于[H，H-2Q]范围内的分界点的行坐标；
[0069] c12、对待处理乳腺钼靶X线图像的各列中行坐标位于[1，2Q]范围内的分界点进行均值滤波平滑处理，然后将均值滤波平滑处理后的各个分界点连接，构成待处理乳腺钼靶X线图像的顶部横向未曝光边框的分界线，确定顶部横向未曝光边框的分界线的上侧部分为待处理乳腺钼靶X线图像的顶部横向未曝光边框；对待处理乳腺钼靶X线图像的各列中行坐标位于[H，H-2Q]范围内的分界点进行均值滤波平滑处理，然后将均值滤波平滑处理后的各个分界点连接，构成待处理乳腺钼靶X线图像的底部横向未曝光边框的分界线，确定底部横向未曝光边框的分界线的下侧部分为待处理乳腺钼靶X线图像的底部横向未曝光边框。
[0070] 所述的步骤①-5的具体步骤为：
[0071] d1、当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的左侧时，记待处理乳腺钼靶X线图像的左侧纵向未曝光边框的分界线中的分界点的列坐标为vl(m)，其中，m表示待处理乳腺钼靶X线图像的行坐标，1≤m≤H，判断待处理乳腺钼靶X线图像的第m行第n列像素的列坐标n是否小于等于vl(m)，其中，1≤n≤W，如果是，则将待处理乳腺钼靶X线图像的第m行第n列像素的像素值I(m，n)置为Vmin；当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的右侧时，记待处理乳腺钼靶X线图像的右侧纵向未曝光边框的分界线中的分界点的列坐标为vl′(m)，其中，m表示待处理乳腺钼靶X线图像的行坐标，1≤m≤H，判断待处理乳腺钼靶X线图像的第m行第n列像素的列坐标n是否大于等于vl′(m)，其中，1≤n≤W，如果是，则将待处理乳腺钼靶X线图像的第m行第n列像素的像素值I(m，n)置为Vmin；
[0072] d2、当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的左侧时，记待处理乳腺钼靶X线图像的顶部横向未曝光边框的分界线中的分界点的行坐标为ht(n)，记待处理乳腺钼靶X线图像的底部横向未曝光边框的分界线中的分界点的行坐标为hb(n)，其中，n表示待处理乳腺钼靶X线图像的列坐标， 判断待处理乳腺钼靶X线图像的第m行第n列像素的行坐标m是否小于等于ht(n)，其中，1≤m≤H，如果是，则将待处理乳腺钼靶X线图像的第m行第n列像素的像素值I(m，n)置为Vmin，判断待处理乳腺钼靶X线图像的第m行第n列像素的行坐标m是否大于等于hb(n)，其中，1≤m≤H，如果是，则将待处理乳腺钼靶X线图像的第m行第n列像素的像素值I(m，n)置为Vmin；当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的右侧时，记待处理乳腺钼靶X线图像的顶部横向未曝光边框的分界线中的分界点的行坐标为ht(n)，记待处理乳腺钼靶X线图像的底部横向未曝光边框的分界线中的分界点的行坐标为hb′(n)，其中，n表示待处理乳腺钼靶X线图像的列坐标， 判断待处理乳腺钼靶X线图像的第m行第n列像素的行坐标m是否小
于等于ht′(n)，其中，1≤m≤H，如果是，则将待处理乳腺钼靶X线图像的第m行第n列像素的像素值I(m，n)置为Vmin，判断待处理乳腺钼靶X线图像的第m行第n列像素的行坐标m是否大于等于hb′(n)，其中，1≤m≤H，如果是，则将待处理乳腺钼靶X线图像的第m行第n列像素的像素值I(m，n)置为Vmin。
[0073] 与现有技术相比，本发明的优点在于在计算待提取的乳腺区域和背景区域的分割阈值时，利用了乳腺钼靶X线图像的乳腺区域和背景区域在乳腺钼靶X线图像中占据的比例在一个合理的范围内，及乳腺区域的密度大于背景区域的密度的特点，这样使得计算得到的分割阈值比较准确，有助于提高最终的乳腺区域的提取精度；通过基于线段连通性的区域生长方法进行连通性分析，在连通性分析过程中采用了连续线段的端点比较判定，提取出所有连通区域，其中面积最大的连通区域为待提取的乳腺区域，该提取出的乳腺区域具有较高精度；此外，分割阈值的计算和基于线段连通性的区域生长方法的计算复杂度较低，使得本发明方法能够较好地满足实时应用需求。
附图说明
[0074] 图1为ML位成像的乳腺钼靶X线图像的各个部分的组成示意图；
[0075] 图2a为CC位成像的乳腺钼靶X线原图像；
[0076] 图2b为ML位成像的乳腺钼靶X线原图像；
[0077] 图3a为图2a所示的图像经预处理后得到的结果示意图；
[0078] 图3b为图2b所示的图像经预处理后得到的结果示意图；
[0079] 图4为本发明方法的处理流程框图；
[0080] 图5a为乳腺钼靶X线图像成像过程示意图；
[0081] 图5b为乳腺钼靶X线图像中像素的像素值与X射线衰减率的关系图；
[0082] 图6a为背景区域和待提取的乳腺区域的面积之比f(h)的曲线示意图；
[0083] 图6b为峰值函数g(h)的曲线示意图；
[0084] 图6c为采用现有的均值滤波器对图6b所示的曲线的连续性进行改善后得到的曲线示意图；
[0085] 图7a为图2a所示的图像经本发明方法处理后得到的结果示意图；
[0086] 图7b为图2b所示的图像经本发明方法处理后得到的结果示意图。
具体实施方式
[0087] 以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
[0088] 乳腺钼靶X线图像有两种成像方式，即CC位成像和ML位成像。图1给出了ML位成像的乳腺钼靶X图像的各个部分的组成示意图，图1所示的乳腺钼靶X线图像包括标签、乳腺区域、背景区域、纵向未曝光边框及横向未曝光边框。为提高乳腺疾病的诊断准确率，必须将乳腺区域从乳腺钼靶X线图像中提取出，去除无诊断信息的背景区域、纵向未曝光边框及横向未曝光边框等，因此本发明提出了一种乳腺钼靶X线图像中的乳腺区域提取方法，如图4所示，主要包括以下步骤：
[0089] ①从图1中可以看出，待提取的乳腺区域与纵向未曝光边框及横向未曝光边框相连，欲想提取纯粹的乳腺区域，需将这些纵向未曝光边框及横向未曝光边框与待提取的乳腺区域分离，尤其是靠胸壁一侧的纵向未曝光边框以及顶部的横向未曝光边框，该纵向未曝光边框和顶部的横向未曝光边框与待提取的乳腺区域有很大的连接部分，如果没有对与乳腺区域相连的纵向未曝光边框和顶部的横向未曝光边框进行分离，会影响乳腺区域的提取精度。为了能够获取较精确的乳腺区域，因此需对乳腺钼靶X线图像先进行预处理，首先对输入的乳腺钼靶X线图像进行滤波处理，以消除待处理乳腺钼靶X线图像中的脉冲噪声，然后利用乳腺区域的密度大于背景区域的密度的特点，判定待提取的乳腺区域位于乳腺钼靶X线图像的左侧还是右侧，再对乳腺钼靶X线图像进行纵向未曝光边框和横向未曝光边框进行剥离，得到待分割的乳腺钼靶X线图像，待分割的乳腺钼靶X线图像包括背景区域和待提取的乳腺区域，预处理的过程主要如下：
[0090] ①-1、定义需进行乳腺区域提取的乳腺钼靶X线图像为待处理乳腺钼靶X线图像，定义待处理乳腺钼靶X线图像的大小为W×H，记待处理乳腺钼靶X线图像中所有像素的像素值域为V，V＝[Vmin，Vmax]，定义位于待处理乳腺钼靶X线图像左侧的纵向未曝光边框为左侧纵向未曝光边框，定义位于待处理乳腺钼靶X线图像右侧的纵向未曝光边框为右侧纵向未曝光边框，定义位于待处理乳腺钼靶X线图像顶部的横向未曝光边框为顶部横向未曝光边框，定义位于待处理乳腺钼靶X线图像底部的横向未曝光边框为底部横向未曝光边框，其中，W表示待处理乳腺钼靶X线图像的总列数，H表示待处理乳腺钼靶X线图像的总行数，Vmin表示待处理乳腺钼靶X线图像中像素的最小像素值，Vmax表示待处理乳腺钼靶X线图像中像素的最大像素值，采用现有的中值滤波方法对待处理乳腺钼靶X线图像进行滤波处理，以消除待处理乳腺钼靶X线图像中的脉冲噪声。在本实施例中，在利用现有的中值滤波方法对待处理乳腺钼靶X线图像进行滤波处理过程中，可采用窗口为7×7的中值滤波器。
[0091] ①-2、根据乳腺区域的密度大于背景区域的密度的特点，对滤波处理后的待处理乳腺钼靶X线图像进行乳腺方向判断，即判断待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的左侧还是右侧。约定胸壁所在的一侧为乳腺方向，这样图1所示的待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的左侧。
[0092] 如果将待处理乳腺钼靶X线图像平均分为左右两幅子图像，则待提取的乳腺区域所在的子图像的平均像素值会高于另一子图像的平均像素值，这个规律普遍成立。但在利用这一规律判定乳腺方向时需要排除由于受到左侧纵向未曝光边框、右侧纵向未曝光边框、顶部横向未曝光边框及底部横向未曝光边框的影响而造成的误判，因此本发明提出应首先从待处理乳腺钼靶X线图像中等间距选取N行像素，将由所选取的N行像素组成的图像作为当前处理图像，计算当前处理图像中每列像素的平均像素值，然后将当前处理图像中各列像素的平均像素值分别与设定的第一阈值进行比较，将当前处理图像的左侧第一个小于第一阈值的列的位置记为L，将当前处理图像的右侧第一个小于第一阈值的列的位置记为R，再从当前处理图像中选取从第L列开始至第R列为止的(R-L+1)列像素，将由所选取的从第L列开始至第R列为止的(R-L+1)列像素组成的图像平均分成左子图像和右子图像，分别计算左子图像和右子图像的抽样均值，根据左子图像的抽样均值和右子图像的抽样均值，确定待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的左侧或右侧。确定待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的左侧还是右侧的具体过程如下：
[0093] a1、从待处理乳腺钼靶X线图像中等间距选取N行像素，间距为0.8×H/N，所选取的N行像素在待处理乳腺钼靶X线图像中的行坐标的集合为{n1，n2，…，ni，…，nN}，其中，n1≥0.1H，nN≤0.9H，ni表示选取的第i行像素在待处理乳腺钼靶X线图像中的行坐标，H为待处理乳腺钼靶X线图像的总行数，并定义由所选取的N行像素组成的图像为当前处理图像。在此对n1和nN这样的取值目的是为了排除待处理乳腺钼靶X线图像的顶部横向未曝光边框和底部横向未曝光边框的影响。
[0094] a2、计算当前处理图像中每列像素的平均像素值，记当前处理图像中各列像素的平均像素值的集合为 其中， 表示当前处理图像中第j列像素的平均像素值， j＝1，2，…，W，I(ni，j)表示当前处理图像中第ni
行第j列像素的像素值，W为待处理乳腺钼靶X线图像的总列数。
[0095] a3、将当前处理图像中各列像素的平均像素值分别与设定的第一阈值T1进行比较，将当前处理图像的左侧第一个小于第一阈值T1的列的位置记为L，将当前处理图像的右侧第一个小于第一阈值T1的列的位置记为R，标记位置L和R目的是为了排除待处理乳腺钼靶X线图像的左侧纵向未曝光边框和右侧纵向未曝光边框的影响；在此，由于左侧纵向未曝光边框和右侧纵向未曝光边框中的像素的亮度值通常比待提取的乳腺区域中的像素的亮度值要高，因此设定的第一阈值T1＝Vmin+0.95(Vmax-Vmin)，其中，Vmin为待处理乳腺钼靶X线图像中像素的最小像素值，Vmax为待处理乳腺钼靶X线图像中像素的最大像素值。
[0096] a4、从当前处理图像中选取从第L列开始至第R列为止的(R-L+1)列像素，将由所选取的从第L列开始至第R列为止的(R-L+1)列像素组成的图像平均分成左子图像和右子图像，分别计算左子图像的抽样均值 和右子图像的抽样均值为当前处理图像中第j列像素的平均像素值。
[0097] a5、比较左子图像的抽样均值 和右子图像的抽样均值 当 时，确定待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的左侧，当 时，确定待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的右侧，在此，由于待提取的乳腺区域的像素值和背景区域的像素值相差很明显，因此左子图像的抽样均值 和右子图像的抽样均值 一般来说不会存在相等的情况。
[0098] ①-3、在确定待提取的乳腺区域的所在位置后，确定待处理乳腺钼靶X线图像中待提取的乳腺区域所在位置一侧的纵向未曝光边框，靠胸壁一侧的纵向未曝光边框与整个乳腺区域相连，在此着重确定靠胸壁一侧的纵向未曝光边框，确定与待提取的乳腺区域的所在位置的一侧相连的纵向未曝光边框的主要过程为：定义待处理乳腺钼靶X线图像的第行为上起始行，定义待处理乳腺钼靶X线图像的第 行为下起始行，当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的左侧时，采用最大类间均差法遍历上起始行到下起始行的各行中列坐标位于[1，2L]范围内的每个像素，得到上起始行到下起始行的各行中列坐标位于[1，2L]范围内的分界点，然后根据上起始行中列坐标位于[1，2L]范围内的分界点的坐标向上逐行计算各行中列坐标位于[1，2L]范围内的分界点的列坐标，直至计算得到待处理乳腺钼靶X线图像的第1行中列坐标位于[1，2L]范围内的分界点的列坐标，根据下起始行中列坐标位于[1，2L]范围内的分界点的坐标向下逐行计算各行中列坐标位于[1，2L]范围内的分界点的列坐标，直至计算得到待处理乳腺钼靶X线图像的最后一行中列坐标位于[1，2L]范围内的分界点的列坐标，再对待处理乳腺钼靶X线图像的各行中列坐标位于[1，2L]范围内的分界点进行均值滤波平滑处理，将均值滤波平滑处理后的各个分界点连接，构成待处理乳腺钼靶X线图像的左侧纵向未曝光边框的分界线，确定左侧纵向未曝光边框的分界线的左侧部分为处理乳腺钼靶X线图像的左侧纵向未曝光边框；当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的右侧时，采用与当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的左侧时相同的处理方法获取待处理乳腺钼靶X线图像的右侧纵向未曝光边框的分界线，确定右侧纵向未曝光边框的分界线的右侧部分为处理乳腺钼靶X线图像的右侧纵向未曝光边框。
[0099] 确定与待提取的乳腺区域的所在位置的一侧相连的纵向未曝光边框的具体过程为：b1、定义待处理乳腺钼靶X线图像的第 行为上起始行，定义待处理乳腺钼靶X线图像的第 行为下起始行，其中，H表示待处理乳腺钼靶X线图像的总行数。
[0100] b2、当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的左侧时，采用最大类间均差法遍历上起始行到下起始行的各行中列坐标位于[1，2L]范围内的每个像素，得到上起始行到下起始行的各行中列坐标位于[1，2L]范围内的分界点，每一行的分界点需满足条件：每一行的分界点左侧的所有像素的平均像素值与分界点右侧的所有像素的平均像素值之差为最大。最大类间均差法表现于：对于待处理乳腺钼靶X线图像的第m行， 计算第m行中的分界点Pm，其中，L为当前处理图像的左侧第一个小
于第一阈值的列的位置，I(m，n)表示待处理乳腺钼靶X线图像的第m行第n列像素的像素值，符号 为向上取整符号，符号 为向下取整符号。
[0101] b3、记上起始行的行坐标为s，记上起始行中列坐标位于[1，2L]范围内的分界点的坐标为(s，t1)，计算行坐标为s-1的第s-1行中列坐标位于[1，2L]范围内的分界点的列坐标l1，l1＝arg max{mag▽I(s-1，l1)-k·|l1-t1|，l1∈{t1-1，t1，t1+1}}，即第s-1行中的分界点为{(s-1，t1-1)，(s-1，t1)，(s-1，t1+1)}三点中使得mag▽I(s-1，l1)-k·|l1-t1|取得最大值的点，l1＝arg max{mag▽I(s-1，l1)-k·|l1-t1|，l1∈{t1-1，t1，t1+1}}的物理意义是边界线受到待处理乳腺钼靶X线图像中灰度阶梯变化的引力和曲线自身连续性的约束，边界线将向受力最大的方向弯曲，其中，t1为上起始行中列坐标位于[1，2L]范围内的分界点的列坐标，符号“▽”为sobel梯度算子符号，mag▽I(s-1，l1)表示待处理乳腺钼靶X线图像在第s-1行中列坐标位于[1，2L]范围内的分界点的坐标(s-1，l1)处的梯度幅值，即表示将第s-1行中的分界点拉向(s-1，l1)的作用力，I(s-1，l1)为待处理乳腺钼靶X线图像的第s-1行第l1列像素的像素值，k·|l1-t1|表示待处理乳腺钼靶X线图像的第s-1行中列坐标位于[1，2L]范围内的分界点与上起始行中列坐标位于[1，2L]范围内的分界点保持连续的弹性力，k表示弹性力的大小，k∈[4，20]，在此当k值较大时，分界线将会比较僵硬，倾向于直线，而当k值较小时，分界线则会比较柔软，易受到图像局部梯度变化的影响发生弯曲，因此在本实施例中可取k的值为12。
[0102] b4、重复执行步骤b3，向上逐行计算各行中列坐标位于[1，2L]范围内的分界点的列坐标，直至计算得到待处理乳腺钼靶X线图像的第1行中列坐标位于[1，2L]范围内的分界点的列坐标。
[0103] b5、记下起始行的行坐标为s′，记下起始行中列坐标位于[1，2L]范围内的分界点的坐标为(s′，t1′)，计算行坐标为s′+1的第s′+1行中列坐标位于[1，2L]范围内的分界点的列坐标l1′，l1′＝arg max{mag▽I(s′-1，l1′)-k·|l1′-t1′|，l1′∈{t1′-1，t1′，t1′+1}}，即第s′+1行中的分界点为{(s′+1，t1′-1)，(s′+1，t1′)，(s′+1，t1′+1)}三点中使得mag▽I(s′-1，l1′)-k·|l1′-t1′|取得最大值的点，l1′＝arg max{mag▽I(s′-1，l1′)-k·|l1′-t1′|，l1′∈{t1′-1，t1′，t1′+1}}的物理意义是边界线受到待处理乳腺钼靶X线图像中灰度阶梯变化的引力和曲线自身连续性的约束，边界线将向受力最大的方向弯曲，其中，t1′为下起始行中列坐标位于[1，2L]范围内的分界点的列坐标，符号“▽”为sobel梯度算子符号，mag▽I(s′+1，l1′)表示待处理乳腺钼靶X线图像在第s′+1行中列坐标位于[1，2L]范围内的分界点的坐标(s′+1，l1′)处的梯度幅值，I(s′+1，l1′)为待处理乳腺钼靶X线图像的第s′+1行第l1′列像素的像素值，k·|l1′-t1′|表示待处理乳腺钼靶X线图像的第s′+1行中列坐标位于[1，2L]范围内的分界点与下起始行中列坐标位于[1，2L]范围内的分界点保持连续的弹性力，k表示弹性力的大小，k∈[4，20]，在此当k值较大时，分界线将会比较僵硬，倾向于直线，而当k值较小时，分界线则会比较柔软，易受到图像局部梯度变化的影响发生弯曲，因此在本实施例中可取k的值为12。
[0104] b6、重复执行步骤b5，向下逐行计算各行中列坐标位于[1，2L]范围内的分界点的列坐标，直至计算得到待处理乳腺钼靶X线图像的最后一行中列坐标位于[1，2L]范围内的分界点的列坐标。
[0105] b7、由于通过上述步骤获取的中间部分的左侧纵向未曝光边框的分界点及顶部和底部的左侧纵向未曝光边框的分界点构成的左侧纵向未曝光边框分界线是不连续的，因此本发明对待处理乳腺钼靶X线图像的各行中列坐标位于[1，2L]范围内的分界点进行均值滤波平滑处理，然后将均值滤波平滑处理后的各个分界点连接，构成待处理乳腺钼靶X线图像的左侧纵向未曝光边框的分界线，从而确定左侧纵向未曝光边框的分界线的左侧部分为待处理乳腺钼靶X线图像的左侧纵向未曝光边框。
[0106] b8、当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的右侧时，采用最大类间均差法遍历上起始行到下起始行的各行中列坐标位于[W，W-2R]范围内的每个像素，得到上起始行到下起始行的各行中列坐标位于[W，W-2R]范围内的分界点，对于待处理乳腺钼靶X线图像的第m行， 计算第m行中的分界点Pm，其中，R为当前处理图像的
右侧第一个小于第一阈值的列的位置，I(m，n)表示待处理乳腺钼靶X线图像的第m行第n列像素的像素值，符号 为向上取整符号，符号 为向下取整符号。
[0107] b9、记上起始行的行坐标为s，记上起始行中列坐标位于[W，W-2R]范围内的分界点的坐标为(s，t2)，计算行坐标为s-1的第s-1行中列坐标位于[W，W-2R]范围内的分界点的列坐标l2，l2＝arg max{mag▽I(s-1，l2)-k·|l2-t2|，l2∈{t2-1，t2，t2+1}}，其中，t2为上起始行中列坐标位于[W，W-2R]范围内的分界点的列坐标，符号“▽”为sobel梯度算子符号，mag▽I(s-1，l1)表示待处理乳腺钼靶X线图像在第s-1行中列坐标位于[W，W-2R]范围内的分界点的坐标(s-1，l2)处的梯度幅值，I(s-1，l2)为待处理乳腺钼靶X线图像的第s-1行第l2列像素的像素值，k·|l2-t2|表示待处理乳腺钼靶X线图像的第s-1行中列坐标位于[W，W-2R]范围内的分界点与上起始行中列坐标位于[W，W-2R]范围内的分界点保持连续的弹性力，k表示弹性力的大小，k∈[4，20]，在此当k值较大时，分界线将会比较僵硬，倾向于直线，而当k值较小时，分界线则会比较柔软，易受到图像局部梯度变化的影响发生弯曲，因此在本实施例中可取k的值为12。
[0108] b10、重复执行步骤b9，向上逐行计算各行中列坐标位于[W，W-2R]范围内的分界点的列坐标，直至计算得到待处理乳腺钼靶X线图像的第1行中列坐标位于[W，W-2R]范围内的分界点的列坐标。
[0109] b11、记下起始行的行坐标为s′，记下起始行中列坐标位于[W，W-2R]范围内的分界点的坐标为(s′，t2′)，计算行坐标为s′+1的第s′+1行中列坐标位于[W，W-2R]范围内的分界点的列坐标l2′，l2′＝arg max{mag▽I(s′-1，l2′)-k·|l2′-t2′|，l2′∈{t2′-1，t2′，t2′+1}}，其中，t2′为下起始行中列坐标位于[W，W-2R]范围内的分界点的列坐标，符号“▽”为sobel梯度算子符号，mag▽I(s′+1，l2′)表示待处理乳腺钼靶X线图像在第s′+1行中列坐标位于[W，W-2R]范围内的分界点的坐标(s′+1，l2′)处的梯度幅值，I(s′+1，l2′)为待处理乳腺钼靶X线图像的第s′+1行第l2′列像素的像素值，k·|l2′-t2′|表示待处理乳腺钼靶X线图像的第s′+1行中列坐标位于[W，W-2R]范围内的分界点与下起始行中列坐标位于[W，W-2R]范围内的分界点保持连续的弹性力，k表示弹性力的大小，k∈[4，20]，在此当k值较大时，分界线将会比较僵硬，倾向于直线，而当k值较小时，分界线则会比较柔软，易受到图像局部梯度变化的影响发生弯曲，因此在本实施例中可取k的值为12。
[0110] b12、重复执行步骤b11，向下逐行计算各行中列坐标位于[W，W-2R]范围内的分界点的列坐标，直至计算得到待处理乳腺钼靶X线图像的最后一行中列坐标位于[W，W-2R]范围内的分界点的列坐标。
[0111] b13、对待处理乳腺钼靶X线图像的各行中列坐标位于[W，W-2R]范围内的分界点进行均值滤波平滑处理，然后将均值滤波平滑处理后的各个分界点连接，构成待处理乳腺钼靶X线图像的右侧纵向未曝光边框的分界线，确定右侧纵向未曝光边框的分界线的右侧部分为待处理乳腺钼靶X线图像的右侧纵向未曝光边框。
[0112] 实际上，当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的右侧时，可首先对待处理乳腺钼靶X线图像进行左右镜像操作，然后再利用步骤b1～b7确定纵向未曝光边框的分界线即可。
[0113] ①-4、在确定待提取的乳腺区域的左侧纵向未曝光边框和右侧纵向未曝光边框后，确定待处理乳腺钼靶X线图像的顶部横向未曝光边框和底部横向未曝光边框，主要过程为：定义待处理乳腺钼靶X线图像的第 列为左起始列，定义待处理乳腺钼靶X线图像的第 列为右起始列，然后采用最大类间均差法遍历左起始列到右起始列的各列中行坐标位于[1，2Q]范围内的每个像素，得到左起始列到右起始列的各列中行坐标位于[1，2Q]范围内的分界点，同样采用最大类间均差法遍历左起始列到右起始列的各列中行坐标位于[H，H-2Q]范围内的每个像素，得到左起始列到右起始列的各列中行坐标位于[H，H-2Q]范围内的分界点，当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的左侧时，根据左起始列中行坐标位于[1，2Q]范围内的分界点的坐标向左逐列计算各列中行坐标位于[1，2Q]范围内的分界点的行坐标，直至计算得到待处理乳腺钼靶X线图像的第1列中行坐标位于[1，2Q]范围内的分界点的行坐标，同样根据左起始列中行坐标位于[H，H-2Q]范围内的分界点的坐标向左逐列计算各列中行坐标位于[H，H-2Q]范围内的分界点的行坐标，直至计算得到待处理乳腺钼靶X线图像的第1列中行坐标位于[H，H-2Q]范围内的分界点的行坐标，再对待处理乳腺钼靶X线图像的各列中行坐标位于[1，2Q]范围内的分界点进行均值滤波平滑处理，将均值滤波平滑处理后的各个分界点连接，构成待处理乳腺钼靶X线图像的顶部横向未曝光边框的分界线，确定顶部横向未曝光边框的分界线的上侧部分为待处理乳腺钼靶X线图像的顶部横向未曝光边框，对待处理乳腺钼靶X线图像的各列中行坐标位于[H，H-2Q]范围内的分界点进行均值滤波平滑处理，然后将均值滤波平滑处理后的各个分界点连接，构成待处理乳腺钼靶X线图像的底部横向未曝光边框的分界线，确定底部横向未曝光边框的分界线的下侧部分为待处理乳腺钼靶X线图像的底部横向未曝光边框；当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的右侧时，采用与当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的左侧时相同的处理方法获取待处理乳腺钼靶X线图像的顶部横向未曝光边框的分界线和底部横向未曝光边框的分界线。
[0114] 确定待处理乳腺钼靶X线图像的顶部横向未曝光边框和底部横向未曝光边框的具体过程为：
[0115] c1、定义待处理乳腺钼靶X线图像的第 列为左起始列，定义待处理乳腺钼靶X线图像的第 列为右起始列，其中，W表示待处理乳腺钼靶X线图像的总列数。
[0116] c2、采用最大类间均差法遍历左起始列到右起始列的各列中行坐标位于[1，2Q]范围内的每个像素，得到左起始列到右起始列的各列中行坐标位于[1，2Q]范围内的分界点，每一列中行坐标位于[1，2Q]范围内的分界点需满足条件：每一列的分界点上面的所有像素的平均像素值与分界点下面的所有像素的平均像素值之差为最大。最大类间均差法表现于：对于待处理乳腺钼靶X线图像的第n列， 计算第n列中的分界点Pn， 其中，Q为待处理乳腺钼靶X线图像
的横向未曝光边框的宽度估计值，该宽度估计值为经验估计所得，在本实施例中，可取Q＝
100，I(m，n)表示待处理乳腺钼靶X线图像的第m行第n列像素的像素值，符号 为向上取整符号，符号 为向下取整符号。
[0117] c3、采用最大类间均差法遍历左起始列到右起始列的各列中行坐标位于[H，H-2Q]范围内的每个像素，得到左起始列到右起始列的各列中行坐标位于[H，H-2Q]范围内的分界点，每一列中行坐标位于[H，H-2Q]范围内的分界点需满足条件：每一列的分界点下面的所有像素的平均像素值与分界点上面的所有像素的平均像素值之差为最大。最大类间均差法表现于：对于待处理乳腺钼靶X线图像的第n列， 计算第n列中的分界点Pn， 其
中，Q为待处理乳腺钼靶X线图像的横向未曝光边框的宽度估计值，该宽度估计值为经验估计所得，在本实施例中，可取Q＝100，I(m，n)表示待处理乳腺钼靶X线图像的第m行第n列像素的像素值，符号 为向上取整符号，符号 为向下取整符号。
[0118] c4、当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的左侧时，记左起始列的列坐标为q，记左起始列中行坐标位于[1，2Q]范围内的分界点的坐标为(p1，q)，计算列坐标为q-1的第q-1列中行坐标位于[1，2Q]范围内的分界点的行坐标r1，r1＝arg max{mag▽I(r1，q-1)-k·|r1-p1|，r1∈{p1-1，p1，p1+1}}，即第q-1列中的分界点为{(p1-1，q-1)，(p1，q-1)，(p1+1，q-1)}三点中使得mag▽I(r1，q-1)-k·|r1-p1|取得最大值的点，r1＝arg max{mag▽I(r1，q-1)-k·|r1-p1|，r1∈{p1-1，p1，p1+1}}的物理意义是顶部横向未曝光边框的边界线受到图像中灰度阶梯变化的引力和曲线自身连续性的约束，边界线将向受力最大的方向弯曲，其中，p1为左起始列中行坐标位于[1，2Q]范围内的分界点的行坐标，符号“▽”为sobel梯度算子符号，mag▽I(r1，q-1)表示待处理乳腺钼靶X线图像在第q-1列中行坐标位于[1，2Q]范围内的分界点的坐标(r1，q-1)处的梯度幅值，即表示将第q-1列中的分界点拉向(r1，q-1)的作用力，I(r1，q-1)为待处理乳腺钼靶X线图像的第r1行第q-1列像素的像素值，k·|r1-p1|表示待处理乳腺钼靶X线图像的第q-1列中行坐标位于[1，2Q]范围内的分界点与左起始列中行坐标位于[1，2Q]范围内的分界点保持连续的弹性力，k表示弹性力的大小，k∈[4，20]，在本实施例中取k为12。
[0119] c5、重复执行步骤c4，向左逐列计算各列中行坐标位于[1，2Q]范围内的分界点的行坐标，直至计算得到待处理乳腺钼靶X线图像的第1列中行坐标位于[1，2Q]范围内的分界点的行坐标。
[0120] c6、记左起始列中行坐标位于[H，H-2Q]范围内的分界点的坐标为(p2，q)，计算列坐标为q-1的第q-1列中行坐标位于[H，H-2Q]范围内的分界点的行坐标r2，r2＝arg max{mag▽I(r2，q-1)-k·|r2-p2|，r2∈{p2-1，p2，p2+1}}，其中，p2为左起始列中行坐标位于[H，H-2Q]范围内的分界点的行坐标，符号“▽”为sobel梯度算子符号，mag▽I(r2，q-1)表示待处理乳腺钼靶X线图像在第q-1列中行坐标位于[H，H-2Q]范围内的分界点的坐标(r2，q-1)处的梯度幅值，I(r2，q-1)为待处理乳腺钼靶X线图像的第r2行第q-1列像素的像素值，k·|r2-p2|表示待处理乳腺钼靶X线图像的第q-1列中行坐标位于[H，H-2Q]范围内的分界点与左起始列中行坐标位于[H，H-2Q]范围内的分界点保持连续的弹性力，k表示弹性力的大小，k∈[4，20]，在本实施例中取k为12。
[0121] c7、重复执行步骤c6，向左逐列计算各列中行坐标位于[H，H-2Q]范围内的分界点的行坐标，直至计算得到待处理乳腺钼靶X线图像的第1列中行坐标位于[H，H-2Q]范围内的分界点的行坐标。
[0122] c8、当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的右侧时，记右起始列的列坐标为q′，记右起始列中行坐标位于[1，2Q]范围内的分界点的坐标为(p1′，q′)，计算列坐标为q′-1的第q′-1列中行坐标位于[1，2Q]范围内的分界点的行坐标r1′，r1′＝arg max{mag▽I(r1′，q′-1)-k·|r1′-p1′|，r1′∈{p1′-1，p1′，p1′+1}}，其中，p1′为左起始列中行坐标位于[1，2Q]范围内的分界点的行坐标，符号“▽”为sobel梯度算子符号，mag▽I(r1′，q′-1)表示待处理乳腺钼靶X线图像在第q′-1列中行坐标位于[1，2Q]范围内的分界点的坐标(r1′，q′-1)处的梯度幅值，I(r1′，q′-1)为待处理乳腺钼靶X线图像的第r1′行第q′-1列像素的像素值，k·|r1′-p1′|表示待处理乳腺钼靶X线图像的第q′-1列中行坐标位于[1，2Q]范围内的分界点与左起始列中行坐标位于[1，2Q]范围内的分界点保持连续的弹性力，k表示弹性力的大小，k∈[4，20]，在本实施例中取k为12。
[0123] c9、重复执行步骤c8，向右逐列计算各列中行坐标位于[1，2Q]范围内的分界点的行坐标，直至计算得到待处理乳腺钼靶X线图像的最后一列中行坐标位于[1，2Q]范围内的分界点的行坐标。
[0124] c10、记右起始列中行坐标位于[H，H-2Q]范围内的分界点的坐标为(p2′，q′)，计算列坐标为q′-1的第q′-1列中行坐标位于[H，H-2Q]范围内的分界点的行坐标r2′，r2′＝arg max{mag▽I(r2′，q′-1)-k·|r2′-p2′|，r2′∈{p2′-1，p2′，p2′+1}}，其中，p2′为左起始列中行坐标位于[H，H-2Q]范围内的分界点的行坐标，符号“▽”为sobel梯度算子符号，mag▽I(r2′，q′-1)表示待处理乳腺钼靶X线图像在第q′-1列中行坐标位于[H，H-2Q]范围内的分界点的坐标(r2′，q′-1)处的梯度幅值，I(r2′，q′-1)为待处理乳腺钼靶X线图像的第r2′行第q′-1列像素的像素值，k·|r2′-p2′|表示待处理乳腺钼靶X线图像的第q′-1列中行坐标位于[H，H-2Q]范围内的分界点与左起始列中行坐标位于[H，H-2Q]范围内的分界点保持连续的弹性力，k表示弹性力的大小，k∈[4，20]，在本实施例中取k为12。
[0125] c11、重复执行步骤c10，向右逐列计算各列中行坐标位于[H，H-2Q]范围内的分界点的行坐标，直至计算得到待处理乳腺钼靶X线图像的最后一列中行坐标位于[H，H-2Q]范围内的分界点的行坐标。
[0126] c12、对待处理乳腺钼靶X线图像的各列中行坐标位于[1，2Q]范围内的分界点进行均值滤波平滑处理，然后将均值滤波平滑处理后的各个分界点连接，构成待处理乳腺钼靶X线图像的顶部横向未曝光边框的分界线，确定顶部横向未曝光边框的分界线的上侧部分为待处理乳腺钼靶X线图像的顶部横向未曝光边框；对待处理乳腺钼靶X线图像的各列中行坐标位于[H，H-2Q]范围内的分界点进行均值滤波平滑处理，然后将均值滤波平滑处理后的各个分界点连接，构成待处理乳腺钼靶X线图像的底部横向未曝光边框的分界线，确定底部横向未曝光边框的分界线的下侧部分为待处理乳腺钼靶X线图像的底部横向未曝光边框。
[0127] 在此具体实施例中，是在确定待提取的乳腺区域的左侧纵向未曝光边框和右侧纵向未曝光边框之后，再确定待处理乳腺钼靶X线图像的顶部横向未曝光边框和底部横向未曝光边框的，当然本发明并不局限于此，也可先确定待处理乳腺钼靶X线图像的顶部横向未曝光边框和底部横向未曝光边框，再确定待提取的乳腺区域的左侧纵向未曝光边框和右侧纵向未曝光边框。
[0128] ①-5、对从属于左侧纵向未曝光边框或右侧纵向未曝光边框的所有像素的像素值进行赋值，对从属于顶部横向未曝光边框和底部横向未曝光边框的所有像素的像素值进行赋值，均赋值为Vmin。当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的左侧时，将待处理乳腺钼靶X线图像的左侧纵向未曝光边框中的所有像素的像素值置为Vmin，以剥离与待提取的乳腺区域相连的左侧纵向未曝光边框，将待处理乳腺钼靶X线图像的顶部横向未曝光边框中列坐标在 范围内的所有像素的像素值置为Vmin，以剥离与待提取的乳腺区域相连的顶部横向未曝光边框，将待处理乳腺钼靶X线图像的底部横向未曝光边框中列坐标在 范围内的所有像素的像素值置为Vmin，以剥离与待提取的乳腺区域相连的底部横向未曝光边框；当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的右侧时，将待处理乳腺钼靶X线图像的右侧纵向未曝光边框中的所有像素的像素值置为Vmin，以剥离与待提取的乳腺区域相连的右侧纵向未曝光边框，将待处理乳腺钼靶X线图像的顶部横向未曝光边框中列坐标在 范围内的所有像素的像素值置为Vmin，以剥离与待提取的乳腺区域相连的顶部横向未曝光边框，将待处理乳腺钼靶X线图像的底部横向未曝光边框中列坐标在 范围内的所有像素的像素值置为Vmin，以剥离与待提取的乳腺区域相连的底部横向未曝光边框，对所有与待提取的乳腺区域相连的未曝光边框剥离后得到待分割的乳腺钼靶X线图像，将待分割的乳腺钼靶X线图像作为提取乳腺区域的各种方法的输入图像，这样经过各种提取乳腺区域的方法提取得到的乳腺区域更为精确。具体过程为：
[0129] d1、当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的左侧时，记待处理乳腺钼靶X线图像的左侧纵向未曝光边框的分界线中的分界点的列坐标为vl(m)，其中，m表示待处理乳腺钼靶X线图像的行坐标，1≤m≤H，判断待处理乳腺钼靶X线图像的第m行第n列像素的列坐标n是否小于等于vl(m)，其中，1≤n≤W，如果是，则将待处理乳腺钼靶X线图像的第m行第n列像素的像素值I(m，n)置为Vmin；当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的右侧时，记待处理乳腺钼靶X线图像的右侧纵向未曝光边框的分界线中的分界点的列坐标为vl′(m)，其中，m表示待处理乳腺钼靶X线图像的行坐标，1≤m≤H，判断待处理乳腺钼靶X线图像的第m行第n列像素的列坐标n是否大于等于vl′(m)，其中，1≤n≤W，如果是，则将待处理乳腺钼靶X线图像的第m行第n列像素的像素值I(m，n)置为Vmin。图2a给出了CC位成像的乳腺钼靶X线图像，图2b给出了ML位成像的乳腺钼靶X线图像，由于图2a和图2b所示的图像中的乳腺区域均位于图像的左侧，所以在此对图2a和图2b所示的图像进行左侧纵向未曝光边框的剥离。
[0130] d2、当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的左侧时，记待处理乳腺钼靶X线图像的顶部横向未曝光边框的分界线中的分界点的行坐标为ht(n)，记待处理乳腺钼靶X线图像的底部横向未曝光边框的分界线中的分界点的行坐标为hb(n)，其中，n表示待处理乳腺钼靶X线图像的列坐标， 判断待处理乳腺钼靶X线图像的第m行第n列像素的行坐标m是否小于等于ht(n)，其中，1≤m≤H，如果是，则将待处理乳腺钼靶X线图像的第m行第n列像素的像素值I(m，n)置为Vmin，判断待处理乳腺钼靶X线图像的第m行第n列像素的行坐标m是否大于等于hb(n)，其中，1≤m≤H，如果是，则将待处理乳腺钼靶X线图像的第m行第n列像素的像素值I(m，n)置为Vmin；当待提取的乳腺区域位于待处理乳腺钼靶X线图像的右侧时，记待处理乳腺钼靶X线图像的顶部横向未曝光边框的分界线中的分界点的行坐标为ht′(n)，记待处理乳腺钼靶X线图像的底部横向未曝光边框的分界线中的分界点的行坐标为hb′(n)，其中，n表示待处理乳腺钼靶X线图像的列坐标， 判断待处理乳腺钼靶X线图像的第m行第n列像素的行坐标m是
否小于等于ht′(n)，其中，1≤m≤H，如果是，则将待处理乳腺钼靶X线图像的第m行第n列像素的像素值I(m，n)置为Vmin，判断待处理乳腺钼靶X线图像的第m行第n列像素的行坐标m是否大于等于hb′(n)，其中，1≤m≤H，如果是，则将待处理乳腺钼靶X线图像的第m行第n列像素的像素值I(m，n)置为Vmin。
[0131] 图3a给出了图2a所示的图像经预处理后的结果示意图，图3b给出了图2b所示的图像经预处理后的结果示意图，从图3a和图3b可以看出，图3a和图3b中存在比较明显的目标有乳腺区域、标签、部分未曝光边框，这部分未剥离的部分未曝光边框并不影响提取乳腺区域，这是因为待提取的乳腺区域经预处理后已与与其相连的未曝光边框等没有连接，这样通过乳腺区域提取技术就可获取较为精确的乳腺区域。
[0132] 假设待提取的乳腺区域始终位于待处理乳腺钼靶X线图像的左侧，由于待处理乳腺钼靶X线图像的右侧纵向未曝光边框、顶部横向未曝光边框的右边部分边框及底部横向未曝光边框的右边部分边框与待提取的乳腺区域没有任何的连接，不会对乳腺区域的提取造成任何的影响，因此在实际处理过程中只需剥离与乳腺区域相连的左侧纵向未曝光边框、顶部横向未曝光边框的左边部分边框即列坐标在 范围内的边框及底部横向未曝光边框的左边部分边框即列坐标在 范围内的边框，这样不仅不影响后续提取的乳腺区域的精度，而且也避免了无谓的增加计算复杂度。
[0133] 上述预处理过程通过利用乳腺钼靶X线图像中左右两侧像素密度分布不均的特点来判定待提取的乳腺区域在乳腺钼靶X线图像中的位置(即位于乳腺钼靶X线图像的左侧或右侧)，且在判定待提取的乳腺区域的所在位置时排除了乳腺钼靶X线图像中左右两侧纵向未曝光边框和顶部横向未曝光边框及底部横向未曝光边框可能造成的判断误差，使得待提取的乳腺区域所在位置的判断结果非常准确，从而使得后续的乳腺区域提取过程中提取的乳腺区域较为精度；在剥离乳腺钼靶X线图像中的纵向未曝光边框时，由于与乳腺区域直接相连的纵向未曝光边框会对后续乳腺区域的提取造成影响，因此本发明只对与乳腺区域直接相连的纵向未曝光边框进行处理，而不对另一侧的纵向未曝光边框进行处理，这样也降低了本发明的计算复杂度，提高了执行效率；本发明采用最大类间均差法计算出的未曝光边框的分界点具有很高的准确性，而后采用均值滤波平滑后的未曝光边框的分界线比较光滑；本发明对与乳腺区域直接相连的左侧纵向未曝光边框或右侧纵向未曝光边框进行剥离处理，并对顶部横向未曝光边框和底部横向未曝光边框也进行了剥离处理，未曝光边框得到了彻底剔除，使得乳腺区域与未曝光边框不再具有连通性，为进一步提取比较纯粹的乳腺区域打下了基础，可有效提高乳腺区域的提取精度；本发明的整个预处理过程计算复杂度很低，具有很高的执行效率。此外，在判定乳腺区域在待处理乳腺钼靶X线图像中的所在位置之前通过采用现有的中值滤波方法对待处理乳腺钼靶X线图像进行滤波处理，可以有效地消除待处理乳腺钼靶X线图像中的脉冲噪声，为后续的乳腺区域提取提高了执行效率和执行效果。
[0134] ②根据乳腺钼靶X线图像中的乳腺区域的密度大于背景区域的密度的特点，利用乳腺区域和背景区域在图像中占据的比例的先验知识对待提取的乳腺区域和背景区域的分割阈值的范围进行限定，再计算待提取的乳腺区域和背景区域的分割阈值。如图5a所示，乳腺钼靶X线图像在成像时，乳腺组织受到挤压板的挤压，其乳腺外围组织厚度降低，X射线在A、B、C、D四点的衰减率逐步降低。图5b给出了乳腺钼靶X线图像中像素的像素值与X射线的衰减率的关系图，从图5b中可以看出乳腺钼靶X线图像中像素的像素值与X射线的衰减率成正比，衰减率较小的像素呈现较低的像素值，同时，随着像素灰度级降低，具有相应灰度级水平的像素所占有的面积倾向于越大，即如图5b所示的SD＞SC＞SB＞SA。
[0135] 将乳腺钼靶X线图像的像素坐标视为地理位置坐标，将每个像素坐标的像素值视为该处的海拔高度值，则乳腺钼靶X线图像就是一个三维地貌图。在此，将高h的平面称作值为h的等值平面，则像素值为h的像素就位于这个值为h的等值平面上，而这些像素组成了乳腺钼靶X线图像在值为h的等值平面上所具有的面积。在乳腺钼靶X线图像拍摄过程中，乳腺组织受到挤压，X射线的衰减程度不均。在乳腺组织外围，乳腺钼靶X线图像上连续的等值平面占有面积变化增大，尤其在乳腺区域与背景区域的临界区域，会发生一个剧烈的变化，这个特征为计算乳腺区域和背景区域的分割阈值提供了依据。
[0136] 由上述分析本发明给出了计算待提取的乳腺区域和背景区域的分割阈值的主要过程：首先定义待分割的乳腺钼靶X线图像的背景区域中所有像素组成的集合为χh，定义待分割的乳腺钼靶X线图像的待提取的乳腺区域中所有像素组成的集合为 计算背景区域与待提取的乳腺区域的面积之比f(h)， 其中，符号“||”为绝对值运算符号，|χh|表示背景区域在待分割的乳腺钼靶X线图像中所占的面积， 表示待提取的乳腺区域在待分割的乳腺钼靶X线图像中所占的面积，h表示像素值水平；然后通过-1
f(h)的反函数f (p)计算f(h)对应的定义域区间D1，并确定背景区域与待提取的乳腺区域的分割阈值所在的像素值范围D2，根据D1和D2计算D1和D2交集区间D，D＝D1∩D2＝[LH，RH]，其中，LH表示区间[LH，RH]的最小值，RH表示区间[LH，RH]的最大值；再计算f(h)的一阶微分f′(h)和二阶微分f″(h)，通过f(h)的一阶微分f′(h)和二阶微分f″(h)计算峰值函数g(h)，g(h)＝|f′(h)|+|f″(h)|，采用均值滤波器对峰值函数g(h)进行连续性改善，以去除峰值函数g(h)中的毛刺，将在交集区间D中峰值函数g(h)的峰值记为Lpeak，统计在区间[Lpeak，RH]中峰值函数g(h)的函数值分布，g(h)的函数值分布函数 选取峰值函数g(h)中概率为α的分位点h0，分位点h0满足
条件： 其中，η表示取值为g(h)的函数值的随机变量，
P(g(h)≤η)表示事件g(h)≤η成立的概率，P(g(h)≤g(h0))表示事件g(h)≤g(h0)成立的概率；最后根据峰值函数g(h)和分位点h0，计算待提取的乳腺区域和背景区域的分割阈值T， 其中，len为设定的区间步长。
[0137] 计算待提取的乳腺区域和背景区域的分割阈值的具体步骤为：
[0138] ②-1、定义待分割的乳腺钼靶X线图像的大小为W×H，定义待分割的乳腺钼靶X线图像中所有像素的最小像素值为Vmin，定义待分割的乳腺钼靶X线图像中所有像素的最大像素值为Vmax，定义待分割的乳腺钼靶X线图像中所有像素组成的集合为I，定义待分割的乳腺钼靶X线图像的背景区域中所有像素组成的集合为χh，χh＝{(i，j)|I(i，j)＜h}，即所有像素值小于h的等值平面上的像素的集合，定义待分割的乳腺钼靶X线图像的待提取的乳腺区域中所有像素组成的集合为 其中，W为待分割的乳腺钼靶X线图像的宽，H为待分割的乳腺钼靶X线图像的高，i∈[1，W]，j∈[1，H]，(i，j)表示待分割的乳腺钼靶X线图像中第i行第j列像素的坐标，I(i，j)表示待分割的乳腺钼靶X线图像中第i行第j列像素的像素值，h表示像素值水平。
[0139] ②-2、定义背景区域与待提取的乳腺区域的面积之比为f(h)，通过背景区域中所有像素组成的集合χh和待提取的乳腺区域中所有像素组成的集合 计算背景区域与待提取的乳腺区域的面积之比f(h)， f(h)的曲线图如图6a所示，其中，符号“||”为绝对值运算符号，令|A|表示集合A中的元素个数，则|χh|表示像素值小于h的等值平面在乳腺钼靶X线图像中所占有的面积，即|χh|表示背景区域在待分割的乳腺钼靶X线图像中所占的面积， 表示待提取的乳腺区域在待分割的乳腺钼靶X线图像中所占的面积，h表示像素值水平。假设存在分割阈值T，使得乳腺钼靶X线图像可比较准确的被分为乳腺区域与背景区域两部分，即χT为背景区域， 为乳腺区域，易知f(h)是h的单调递增函数，在分割阈值T附近会出现较大的变化速率，则在分割阈值T的一个δ邻域中{h|T-δ≤h≤T+δ}(δ＞0)，h微小的变化，对应|χh|会和 会大幅度变化，而f(h)的一阶微分和二阶微分可以反映出f(h)的剧烈变化。
[0140] 对于乳腺钼靶X线图像，背景区域和乳腺区域在乳腺钼靶X线图像中占据的比例有一个合理的范围，这个合理的范围可以根据具体的成像设备和操作合理的估计得到，如背景区域一般不小于整幅图像的10％，乳腺区域一般不小于整幅图像的20％，即背景区域和目标区域的面积之比f(h)应在一个合理的值域[p1，p2]之内，且f(h)为一个单调递增函数，可以求得其反函数。这样可定义背景区域与待提取的乳腺区域的面积之比f(h)对应的定义域区间为第一区间，记为D1，通过背景区域与待提取的乳腺区域的面积之比f(h)的反-1 -1 -1函数f (p)计算第一区间D1，D1＝[LH1，RH1]，其中，LH1＝f (p1)，RH1＝f (p2)，p1，p2由经验给出，p1≤p2，一般有0.1≤p1≤1，3≤p2≤5，本实施例中根据背景区域一般不小于整幅图像的10％，乳腺区域不小于整幅图像的20％的先验知识设定 p2＝4。
[0141] ②-3、在乳腺钼靶X线图像成像过程中，图像的像素密度范围大部分用于表现乳腺区域的特征，以期获得好的组织对比度，背景区域的像素占用的灰度范围只是整个灰度范围的小部分，如不超过总像素范围的一半。根据乳腺区域的密度大于背景区域的密度这一特点，可将乳腺区域与背景区域的阈值限定在定义的第二区间，定义先验的背景区域与待提取的乳腺区域分割阈值所在的像素值范围为第二区间，记为D2，由于背景区域的像素值水平不会超过像素值水平的中间值(Vmin+Vmax)/2，且又肯定大于最小像素值，因此可得到D2＝[Vmin，RH2]，其中，RH2＝(Vmin+Vmax)/2，Vmin为待分割的乳腺钼靶X线图像中所有像素的最小像素值，Vmax为待分割的乳腺钼靶X线图像中所有像素的最大像素值。
[0142] ②-4、根据上述分析可确定分割阈值T所在的区间为区间D1和D2的交集，计算第一区间D1和第二区间D2的交集区间，记交集区间为D，D＝D1∩D2＝[LH，RH]，其中，符号“∩”为交运算符，LH＝Max{LH1，Vmin}，RH＝Min{RH1，RH2}。
[0143] ②-5、计算背景区域与待提取的乳腺区域的面积之比f(h)的一阶微分f′(h)和二阶微分f″(h)，通过f(h)的一阶微分f′(h)和二阶微分f″(h)计算峰值函数g(h)，g(h)＝|f′(h)|+|f″(h)|，g(h)的曲线示意图如图6b所示，其中，符号“||”为绝对值运算符号，|f′(h)|表示一阶微分f′(h)的绝对值，|f″(h)|表示二阶微分f″(h)的绝对值，由于图6b所示的g(h)曲线存在很多的毛刺，所以在继续处理之前，采用均值滤波器对峰值函数g(h)进行连续性改善，以去除峰值函数g(h)中的毛刺，改善后的g(h)曲线如图6c所示。再将在交集区间D中峰值函数g(h)的峰值记为Lpeak，统计在区间[Lpeak，RH]中峰值函数g(h)的函数值分布，记g(h)的函数值分布函数为 选取峰值
函数g(h)中概率为α的分位点h0，分位点h0满足条件：
其中，η表示取值为g(h)的函数值的随机变量，P(g(h)≤η)表示事件g(h)≤η成立的概率，P(g(h)≤g(h0))表示事件g(h)≤g(h0)成立的概率，即在峰值Lpeak右侧寻找靠近谷底的较小值，在此，0.02≤α≤0.4，当α值过小时，可能由于g(h)曲线的波动造成选择分割阈值的不准确，而当α值过大时，h0距离真正的分割阈值太远，同样不能取得最佳效果，因此α需要根据经验恰当配置，实际应用中α可在区间[0.02，0.4]中取值，在本实施例中取值为0.2。
[0144] ②-6、根据峰值函数g(h)和分位点h0，计算待提取的乳腺区域和背景区域的分割阈值T， 即在[h0，h0+len]中寻找使得g(h)最小的像素值作为最优分割阈值T，亦即最优分割阈值T在g(h)曲线的第一个峰值的右侧谷底，其中，len为设定的区间步长，Vmin为待分割的乳腺钼靶X线图像中所有像素的最小像素值，Vmax为待分割的乳腺钼靶X线图像中所有像素的最大像素值，在本实施例中取len＝
2×(Vmax-Vmin)/256，在图像显示时通常需要将像素值范围投影到256个灰度显示区间，这样的选择是为了控制分割阈值的波动在显示图像中的灰度水平波动不超过一个单位灰度水平。
[0145] 上述计算待提取的乳腺区域和背景区域的分割阈值的具体过程实际上是从g(h)峰值处向右搜索，找到的接近谷底的一个较低值，然后在该值向右的一小段区间内寻找局部最小值。该具体过程与直接寻找峰值右侧的最小g(h)值相比，该具体过程具有较好的鲁棒性，避免了由于g(h)的波动造成的误差，因为在g(h)曲线上的最小值可能并不是第一个峰值后面的谷底。
[0146] ③通过基于线段连通性的区域生长方法进行连通性分析。从待提取的乳腺区域在待分割的乳腺钼靶X线图像中的所在位置靠近胸壁的一侧开始，对待分割的乳腺钼靶X线图像进行列扫描，首先定义在一条扫描线上由连续的像素组成且这些像素的像素值均大于分割阈值T的线段为连续线段，定义由一条扫描线上的所有连续线段组成的序列为线段序列，定义当前待扫描的列为当前列，记当前列的扫描线上的线段序列为CurLS，记当前列的前一列的扫描线上的线段序列为PreLS，定义由相互连通的线段序列组成的集合为连通区域。从待分割的乳腺钼靶X线图像中靠近胸壁的一侧开始开始扫描，通过基于线段连通性的区域生长方法获取每一个像素值大于阈值T的连通区域，直到扫描至图像最后一列。寻找每一个连通区域，设获得的连通区域共有N个，记为Zk(k＝1，…，N)。获取N个连通区域的基于线段连通性的区域生长方法的具体过程为：
[0147] ③-1、从待提取的乳腺区域在待分割的乳腺钼靶X线图像中的所在位置靠近胸壁的一侧开始，对待分割的乳腺钼靶X线图像进行列扫描，定义在一条扫描线上由连续的像素组成且这些像素的像素值大于分割阈值T的线段为连续线段，定义由一条扫描线上的所有连续线段组成的序列为线段序列，定义由相互连通的线段序列组成的集合为连通区域，定义当前待扫描的列为当前列。
[0148] ③-2、记当前列的前一列的扫描线上的线段序列为PreLS，其中，PreLS的初始值为Φ，记第k个连通区域为Zk，Zk的初始值为Φ，k的初始值为1，其中，Φ表示空集。
[0149] ③-3、扫描线从上到下逐像素对当前列进行扫描，记当前列的扫描线上的线段序列为CurLS，初始化当前列的扫描线上的线段序列CurLS，CurLS＝Φ。
[0150] ③-4、搜索当前列的扫描线，判断当前列的扫描线上是否存在一条刚扫描结束的连续线段，如果存在，则定义该条连续线段为当前连续线段，记为Lseg，并继续执行，否则，直接执行步骤③-6。
[0151] ③-5、判断当前连续线段Lseg与当前列的前一列的扫描线上的线段序列PreLS中的连续线段是否连通，如果当前列的前一列的扫描线上的线段序列PreLS中存在一条连续线段与当前连续线段Lseg连通，则CurLS′＝CurLS，CurLS＝CurLS′∪{Lseg}，其中，CurLS′的初始值为Φ，并返回执行步骤③-4继续搜索当前列的扫描线，否则，直接返回执行步骤③-4继续搜索当前列的扫描线。
[0152] ③-6、判断当前列的扫描线上的线段序列CurLS是否为空，如果CurLS≠Φ，则Zk′＝Zk，Zk＝Zk′∪CurLS，PreLS＝CurLS，其中，Zk′的初始值为Φ，并继续执行，否则，k′＝k，k＝k′+1，Zk＝Φ，PreLS＝CurLS＝Φ，并继续执行。
[0153] ③-7、将下一列作为当前列，并返回执行步骤③-3，直至待分割的乳腺钼靶X线图像中的所有列均扫描完毕，设共获得N个连通区域，N个连通区域的集合表示为{Z1，Z2，…，Zk，…ZN}，Z1表示第1个连通区域，Z2表示第2个连通区域，Zk表示第k个连通区域，ZN表示第N个连通区域。
[0154] 上述的步骤③-5中判断当前连续线段Lseg与当前列的前一列的扫描线上的线段序列PreLS中的连续线段是否连通的具体过程为：
[0155] a.判断PreLS是否为空集，如果是，则判定当前连续线段Lseg与当前列的前一列的扫描线上的线段序列PreLS中的连续线段连通，否则，继续执行步骤b；
[0156] b.记当前连续线段Lseg的起始端点的像素的行坐标为L1y1，记当前连续线段Lseg的终止端点的像素的行坐标为L1y2，当前连续线段Lseg的起始端点的像素的行坐标L1y1和终止端点的像素的行坐标L1y2满足条件：{L1y1，L1y2|L1y1≤L1y2}，设PreLS＝{PreL1，PreL2，…，PreLl，…，PreLM}，其中，PreL1表示PreLS中的第1条连续线段，PreL2表示PreLS中的第2条连续线段，PreLl表示PreLS中的第l条连续线段，PreLM表示PreLS中的第M条连续线段，l∈[1，M]，M为PreLS中包含的连续线段的总条数；
[0157] c.对于PreLS中的第l条连续线段PreLl，记PreLS中的第l条连续线段PreLl的起始端点的像素的行坐标为L2y1，记PreLS中的第l条连续线段PreLl的终止端点的像素的行坐标为L2y2，PreLS中的第l条连续线段PreLl的起始端点的像素的行坐标L2y1和终止端点的像素的行坐标L2y2满足条件：{L2y1，L2y2|L2y1≤L2y2}；
[0158] d.判断L1y2≥L2y1且L2y2≥L1y1是否成立，如果L1y2≥L2y1且L2y2≥L1y1，则确定当前连续线段Lseg与PreLS中的第l条连续线段PreLl连通，否则，判断l是否等于M，如果l＝M，则确定PreLS中不存在与当前连续线段Lseg连通的连续线段，如果l＜M，则l′＝l，l＝l′+1，其中，l′的初始值为0，并返回执行步骤c。
[0159] 连续线段之间的连通性判别通过采用这种端点坐标比较的操作，具有较高的计算效率，有助于提高乳腺区域提取方法的执行效率。
[0160] ④待提取的乳腺区域为上述获得的N个连通区域中面积最大的一个连通区域，记待提取的乳腺区域为Z，则有 其中，|Zk|表示第k个连通区域Zk占乳腺钼靶X线图像的面积。图7a给出了图2a所示的图像经本发明方法处理后得到的结果示意图，图7b给出了图2b所示的图像经本发明方法处理后得到的结果示意图，图7a和图7b中乳腺区域为纯白色显示部分，其余背景区域为纯黑色显示部分。
