发明名称 在数字冠脉造影图像中分割血管数据的方法
摘要 本发明公开了一种在数字冠脉造影图像中分割血管数据的方法,其步骤为:①对冠脉造影图像序列进行频域增强,得到增强后的新图像序列f(x,y,t);②在新图像序列f(x,y,t)中取出待分割单帧增强图像f(x,y),对f(x,y)分别进行针对主动脉和细小血管的两个尺度下的圆盘结构低帽变换,得到灰度级图像g<sub>1</sub>(x,y)和g<sub>2</sub>(x,y);③分别对g<sub>1</sub>(x,y)和g<sub>2</sub>(x,y)进行“相对阈值比较”提取灰度图像中的血管,得到二值图像B<sub>1</sub>(x,y)和B<sub>2</sub>(x,y)④合并两幅二值图,得到分割结果图。本发明方法充分利用了血管的运动、结构、尺度、形状、灰度五方面的信息,能对造影图像有效分割,操作简便,工作效率高。
申请公布号 CN100547612C 申请公布日期 2009.10.07
申请号 CN200710052166.8 申请日期 2007.05.14
申请人 华中科技大学 发明人 曹治国;张天序;桑农;周奕
分类号 G06T5/00(2006.01)I 主分类号 G06T5/00(2006.01)I
代理机构 华中科技大学专利中心 代理人 曹葆青
主权项 1、一种在数字冠脉造影图像中分割血管数据的方法,其步骤包括:(1)对图像序列f<sub>0</sub>(x,y,t)进行频域增强,得到新图像序列f(x,y,t),其中图像序列f<sub>0</sub>(x,y,t)的帧数为T,单幅图像大小为M×N,0≤x<M,0≤y<N,0≤t<T,x,y,t均为整数;(2)在新图像序列f(x,y,t)取出待分割单帧增强图像f(x,y),对f(x,y)分别进行直径为D<sub>1</sub>和D<sub>2</sub>的圆盘结构低帽变换,得到g<sub>1</sub>(x,y)和g<sub>2</sub>(x,y);其中,D<sub>1</sub>>D<sub>2</sub>,D<sub>1</sub>D<sub>2</sub>均为正整数,D<sub>MAX</sub><D<sub>1</sub>≤(D<sub>MAX</sub>+5),D<sub>MIN</sub><D<sub>2</sub>≤(D<sub>MIN</sub>+(D<sub>MAX</sub>-D<sub>MIN</sub>)/2),D<sub>MAX</sub>为最宽冠状动脉的直径,D<sub>MIN</sub>为最窄冠状动脉的直径;(3)按照下述步骤分别对g<sub>1</sub>(x,y)和g<sub>2</sub>(x,y)进行阈值比较,得到二值图像B<sub>1</sub>(x,y)和B<sub>2</sub>(x,y):(3.1)利用式(I)比较低帽变换图像g(x,y)和增强图像f(x,y)得到差值图d(x,y),其中,g(x,y)为g<sub>1</sub>(x,y)或g<sub>2</sub>(x,y);<img file="C2007100521660002C1.GIF" wi="1514" he="155" />(3.2)利用式(II)计算阈值T<sub>1</sub>,T<sub>1</sub>为d(x,y)图中的非零像素值的平均值<maths num="0001"><![CDATA[<math><mrow><msub><mi>T</mi><mn>1</mn></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><munder><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>d</mi><mrow><mo>(</mo><mi>x</mi><mo>,</mo><mi>y</mi><mo>)</mo></mrow><mo>></mo><mn>0</mn></mrow></munder><mi>d</mi><mrow><mo>(</mo><mi>x</mi><mo>,</mo><mi>y</mi><mo>)</mo></mrow></mrow><msub><mi>N</mi><mi>d</mi></msub></mfrac><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mi>II</mi><mo>)</mo></mrow></mrow></math>]]></maths>其中N<sub>d</sub>为d(x,y)图中非零像素值的像素个数;(3.3)若d(x,y)≥T<sub>1</sub>,则该点为血管象素点,若d(x,y)<T<sub>1</sub>,则该点为背景点,得到二值图B<sub>1</sub>(x,y)和B<sub>2</sub>(x,y);(4)叠加二值图B<sub>1</sub>(x,y)和B<sub>2</sub>(x,y),去除面积低于阈值T<sub>2</sub>的块状噪声区域,T<sub>2</sub>为根据图像大小和血管粗细选取的阈值,0<T<sub>2</sub>≤(D<sub>MIN</sub>×D<sub>MIN</sub>),所得到的二值图,即为冠状动脉的提取结果。
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