A(ε)=Fε2-D (4)
其中:F为与分形表面面积有关的幅值参数;D为分形表面的分维,用双对数坐标来画A(ε),可以获得斜率为2-D直线,由此可以在表面面积的双对数坐标图上求出分维D(fractal dimension D)及幅值参数F,对于非分形表面,将得不到直线。
3 纹理分析
为了估计分形模型对超声图像的适合程度,本文选取3例正常人肝脏超声图像,分别取肝实质图像大小60×60像素ROI(region of interest)区域,采用双毯方法计算出各自的A(ε),其中ε=1,2,…,50,并在图1中画出各自的双对数坐标图,用最小二乘法线性回归拟合出直线的斜率K,由
K=2-D
计算出分维D。
图1 正常肝脏超声图像的A(ε)双对数坐标图
Fig 1 B-Scan images with plots of their associated areas A(ε) on a log-log scale
由图1分析可得:
(1)超声图像的A(ε)双对数坐标图在一定尺度范围内均为分段的直线,其斜率均满足-1<K<0,因此超声图像具有统计自相似的分形结构,分维D在无标度区内为常数。
(2)正常肝脏超声图像的A(ε)双对数坐标图的主要部分分为两段直线I区及Ⅱ区,所以超声图像是二重分形的(semifractal)。
(3)不同人体正常肝脏超声图像在I区及Ⅱ区具有相近的分维值,本文对10例正常肝脏的分维统计发现,误差在±0.02,这表明分维是肝脏超声图像的重要特征量。
超声图像具有二重分形特性,我们认为是与肝脏组织中主要存在着两种不同类型的散射结构有关,一种是弥漫散射(diffuse scatterin-

图2 m=0,1,2级平滑处理的双对数坐标图
Fig 2 Smooth processing of B-scan images with plots of their associated areas A(ε) on a log-log scale
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