[發(fā)明專利]一種血管內(nèi)超聲圖像序列關(guān)鍵幀的提取方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710362384.5
• 申請日: 2017-05-22
• 公開（公告）號: CN107194922B
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭圣文;吳宇鵬;任力;黃美萍
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T5/10;G06T5/20
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 鄭浦娟

1.一種血管內(nèi)超聲圖像序列關(guān)鍵幀的提取方法，其特征在于，步驟如下：

S1、采集血管內(nèi)超聲圖像序列，并且計算出血管內(nèi)超聲圖像序列中各幀圖像的Zernike矩；

S2、針對于每幀圖像，計算出其與后一幀圖像Zernike矩的歐式距離，將上述計算得到的歐式距離作為每幀圖像的距離特征值，然后根據(jù)每幀圖像的距離特征值構(gòu)造得到血管內(nèi)超聲圖像序列的一維距離特征函數(shù)；

S3、將血管內(nèi)超聲圖像序列的一維距離特征函數(shù)傅里葉變換到頻域空間上，通過該頻域空間獲取到血管內(nèi)超聲圖像序列對應(yīng)檢查對象的心率；根據(jù)圖像采集速率、血管內(nèi)超聲圖像序列對應(yīng)檢查對象的心率以及人體心率范圍確定出關(guān)鍵幀搜索范圍；同時構(gòu)造一維指數(shù)濾波器，通過一維指數(shù)濾波器針對步驟S2中構(gòu)造得到每幀圖像的距離特征值進行增強處理，得到每幀圖像增強的一維距離特征值；

S4、根據(jù)步驟S3中獲取到的血管內(nèi)超聲圖像序列中所有幀圖像增強的一維距離特征值，通過關(guān)鍵幀搜索范圍搜索出構(gòu)成全局最短路徑的各幀圖像，作為關(guān)鍵幀。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的血管內(nèi)超聲圖像序列關(guān)鍵幀的提取方法，其特征在于，血管內(nèi)超聲圖像序列中各幀圖像的Zernike矩計算過程如下：

針對于血管內(nèi)超聲圖像序列中大小為N×N的各幀圖像，得到其Zernike矩的實部和虛部分別如下：

其中

其中R_nm(ρ)表示各幀圖像中像素點(x,y)處的徑向多項式，n和m為正交多項式的階數(shù)，n是非負整數(shù)，n-|m|是偶數(shù)，并且n≥|m|，s為階數(shù)變量；C_i為血管內(nèi)超聲圖像序列中第i幀圖像的Zernike矩的實部，S_i為血管內(nèi)超聲圖像序列中第i幀圖像的Zernike矩的虛部；其中x和y分別表示各幀圖像中像素點的橫坐標和縱坐標；

f_i(r,σ)是血管內(nèi)超聲圖像序列中第i幀圖像中偽極坐標為(r,σ)處像素點對應(yīng)的灰度值；

其中上述公式中r和σ為引入的兩個參數(shù)，定義r＝max(|x|,|y|)；

當(dāng)|x|＝r，則

當(dāng)|y|＝r，則

通過參數(shù)r和σ獲取到像素點(x,y)對應(yīng)的極坐標(ρ,θ)為：

ρ＝2r/N,θ＝πσ(4r)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的血管內(nèi)超聲圖像序列關(guān)鍵幀的提取方法，其特征在于，步驟S2中每幀圖像的距離特征值d(i)為：

其中d(i)為血管內(nèi)超聲圖像序列中第i幀圖像的距離特征值，l表示步驟S1中采集的血管內(nèi)超聲圖像序列的長度，即血管內(nèi)超聲圖像序列中幀的總數(shù)；C_i為血管內(nèi)超聲圖像序列中第i幀圖像的Zernike矩的實部，C_i+1為血管內(nèi)超聲圖像序列中第i+1幀圖像的Zernike矩的實部，S_i為血管內(nèi)超聲圖像序列中第i幀圖像的Zernike矩的虛部，S_i+1為血管內(nèi)超聲圖像序列中第i+1幀圖像的Zernike矩的虛部。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的血管內(nèi)超聲圖像序列關(guān)鍵幀的提取方法，其特征在于，步驟S3中通過頻域空間獲取到血管內(nèi)超聲圖像序列對應(yīng)檢查對象的心率的具體方式為：在頻域空間中找到頻譜峰值，將該頻譜峰值對應(yīng)的頻率值作為血管內(nèi)超聲圖像序列對應(yīng)檢查對象的心率。