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专利号: 2019104641623
申请人: 浙江理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-10-26
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种识别DSA冠状动脉图像中局部血管狭窄程度的方法,其特征在于:包括以下步骤:

1)对造影图像预处理,并分割出冠状动脉结构;

所述预处理的具体过程包括:

(1)采用中值滤波处理造影图像中的椒盐噪声,输出g(x,y)=med{f(x‑k,y‑I)},(k,I∈W),f(x,y)为原始信号,W为二维模板;

(2)通过对比度拉伸修改图像的灰度范围,将其灰度分布动态范围充分拉伸至0‑255,变换实现如下: 把原始图像灰度范围从[m,M]调整至[n,N];

(3)构造多尺度增强滤波器,利用Hessian矩阵对图像中的线性结构进行增强,滤去点状的结构和噪声点;根据Hessian矩阵的定义: 将Hessian矩阵的差分运算与高斯函数结合,得到不同尺度因子σ下的线性增强滤波,尺度空间导数其中高斯函数表达式为 根据两个特征值λ1和λ2以及对应的特征向量,提出血管函数 阈值设置为 其中σmin和σmax为尺度上下限,则最终输出的增强图像为

2)对所述冠状动脉结构进行边缘检测,提取感兴趣区域血管边界信息;识别血管的拓扑结构,获取血管中心线;

3)沿所述的血管中心线逐点计算血管半径,得出局部血管狭窄程度。

2.如权利要求1所述的识别DSA冠状动脉图像中局部血管狭窄程度的方法,其特征在于:在步骤1)中,所述的预处理为依次进行的中值滤波、对比度拉伸和多尺度血管增强滤波。

3.如权利要求1所述的识别DSA冠状动脉图像中局部血管狭窄程度的方法,其特征在于:在步骤2)中,提取并分析血管结构,包括分叉点、端点、骨架及轮廓。

4.如权利要求1所述的识别DSA冠状动脉图像中局部血管狭窄程度的方法,其特征在于:在步骤1)中,采用阈值分割方法分割出冠状动脉结构,具体过程包括:(1)对于图像I(x,y),假设图像的大小为M×N=N1+N2,图像中像素的灰度值小于阈值T的像素个数记作N1,像素灰度大于阈值T的像素个数记作N2;

(2)前景和背景的分割阈值记作T,属于前景的像素点占整幅图像的比例为其平均灰度值μ1,背景像素点占整幅图像的比例为 其平均灰度值μ2,图像的总平均灰度值记为μ=μ1×ω1+μ2×ω2;

2

(3)采用遍历的方法得到寻找到类间方差的最大值g=ω1×ω2×(μ‑μ2) ,即为所求的阈值。

5.如权利要求1所述的识别DSA冠状动脉图像中局部血管狭窄程度的方法,其特征在于:在步骤2)中,血管中心线提取的具体过程包括:在血管分割的基础上,采用拓扑细化方法间接获取血管中心线,进行8‑邻域搜索,循环所有的前景像素点,逐渐删除血管的边界像素点,直至不能细化。

6.如权利要求1所述的识别DSA冠状动脉图像中局部血管狭窄程度的方法,其特征在于:在步骤3)中,采用最大内切圆算法测量血管半径。

7.如权利要求1所述的识别DSA冠状动脉图像中局部血管狭窄程度的方法,其特征在于:根据所述的血管半径,给出ROI区域狭窄程度 其中 为ROI区域血管段的平均半径。