在数字减影血管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减影血管造影图像中分割血管数据的方法，其步骤为：①将DSA图像划分成N个互不重叠的a1×a2大小的子块；d≤a1、a2≤2d，b_1l、b_2l、b_3l、b_4l为大小为b1×b2且包含子块E_l在内的四个区域，其中，max(a1，a2)≤b1、b2≤3max(a1，a2)；②对各区域进行分割，然后利用繁忙度作为测度来判断对区域分割是否合理；③如果四个区域均被判定为背景，则将这四个区域的重叠子块E_l判为背景；如果四个区域中只有一个区域b_λ1被判定包含血管，其中1≤λ≤4，则将该区域的分割门限T_λ1作为子块E_l的分割门限；如果四个区域中不只一个区域被判定包含血管，则对于针对不同区域b_kl已求出的门限T_kl，选取其中最优的一个门限作为E_l的分割门限T_l。本发明方法能对DSA图像有效分割，操作简便，工作效率高。

主权项

1、一种在数字减影血管造影图像中分割血管数据的方法，其步骤为：(1)将DSA图像划分成N个互不重叠的a1×a2大小的子块E₁、E₂、......、E_N，其中，d≤a1≤2d，d≤a2≤2d，d为血管直径的最大值，b_1l、b_2l、b_3l、b_4l为大小为b1×b2且包含子块E_l在内的四个区域，其中，max(a1，a2)≤b1≤3max(a1，a2)，max(a1，a2)≤b2≤3max(a1，a2)，令l＝1；(2)对区域b_1l、b_2l、b_3l、b_4l进行分割，然后利用繁忙度作为测度来判断对区域分割是否合理，其过程为：(2.1)对上述各区域进行分割，得到各区域的分割门限T_kl；假设用b_kl(i，j)表示区域b_kl中象素的灰度值，在对区域b_kl分割后所得的二值图对应的象素强度由f_kl(i，j)来表示： $f_{\mathrm{kl}}(i,j)=\left\{\begin{array}{ccc}0& \mathrm{if}& b_{\mathrm{kl}}(i,j)\ge T_{\mathrm{kl}}\\ 1& \mathrm{if}& b_{\mathrm{kl}}(i,j)<T_{\mathrm{kl}}\end{array}\right.---\left(I\right)$其中，1≤i≤b1，1≤j≤b2(2.2)采用繁忙度作为判断对区域分割是否合理的测度，来接受或者拒绝对各区域的假设门限，其过程为：(a)利用公式(II)计算上述各区域的繁忙度busy(b_kl)；设区域b_kl有r行c列，r＝b1，c＝b2，繁忙度计算公式如下： $\mathrm{busy}\left(b_{\mathrm{kl}}\right)=\underset{i=1,j=1}{\overset{i=r,j=c}{\Sigma }}{t}_{\mathrm{kl}}(i,j)---\left(\mathrm{II}\right)$其中，1≤i≤r，1≤j≤c，(b)利用公式(III)计算作为血管存在性标准的繁忙度门限H_σ；          H_σ＝k·busy_max+(1-k)·busy_min    (III)其中，busy_max、busy_min表示理想情况下b1×b2大小的区域繁忙度的最大或最小值，k是一个取值范围为[0，1]的系数；(c)如果busy(b_kl)＞H_σ，则判定该区域b_kl只包含背景，将二值区域各象素值f_kl(i，j)置为背景所对应的逻辑值；否则，即判定该区域包含血管，保留二值区域的结果，即f_kl(i，j)值保持不变。(3)如果四个区域b_kl均被判定为背景，其中k＝1、2、3和4，则将这四个区域的重叠子块E_l判为背景；如果四个区域中只有一个区域b_λl被判定包含血管，其中1≤λ≤4，则将该区域的分割门限T_λl作为子块E_l的分割门限；如果四个区域中不只一个区域被判定包含血管，则对于针对不同区域b_kl已求出的门限T_kl，选取其中最优的一个门限作为E_l的分割门限T_l。(4)令l＝l+1，对子块E_l重复步骤(2)和(3)，完成整幅DSA图像的分割。