[發明專利]一種快速的血管邊界三維分割方法及系統

有效

• 申請號: 201710438256.4
• 申請日: 2017-06-12
• 公開（公告）號: CN107133959B
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 黃佳悅;涂圣賢;余煒;張素
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G06T7/11
• 分類號: G06T7/11;G06T7/13;G06T11/00
• 代理公司: 北京迎碩知識產權代理事務所(普通合伙) 11512
• 代理人: 呂良;張群峰

1.一種血管邊界三維分割方法，所述方法包括：

步驟1：獲取OCT圖像；

步驟2：對所述OCT圖像進行預處理；

步驟3：將預處理后的OCT圖像進行極坐標轉換；

步驟4：識別步驟3轉換后的OCT圖像中的偽影，所述偽影包括導管偽影、導絲偽影；

步驟5：確定OCT圖像中的血管管腔中心；

步驟6：以所述管腔中心為極坐標原點，將圖像轉換為極坐標圖像，獲得新圖像，并利用步驟4獲得的偽影，去除所述新圖像中的偽影，所述偽影包括導管偽影、導絲偽影；

步驟7：依據所述步驟6的結果，生成能量消耗圖像，并提取總能量消耗最低的曲線，所述曲線對應OCT圖像的血管邊界；

步驟8：將步驟7中獲取的所述血管邊界，通過坐標反變換，轉換為笛卡爾坐標系下的血管邊界曲線。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟2進一步包括：

步驟201：用一固定掩膜I₀去除圖像外圍的圖像攝取信息；

步驟202：對圖像進行三維高斯濾波；高斯濾波的方差為σ_i＝a_i*Spacing[i]，i∈[1,3]表示維度，a_i為一常數，Spacing[i]為維度i的像素間物理距離。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟4進一步包括：

修改偽影掩膜圖像中相應位置的灰度值，保存導絲偽影信息。

4.根據權利要求1或2或3所述的方法，其特征在于，所述步驟4進一步包括：去除導絲偽影前，先將所述轉換后的OCT圖像，沿極坐標軸的方向進行累加降維。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，對于單根導絲，提取T(θ,z)中暗帶上下邊緣，所述上下邊緣的曲線對應圖像中的導絲偽影的上下角度，將處于該部分角度的像素置0，以去除導絲偽影；所述上下邊緣的提取，通過圖像卷積完成；

T(θ,z)為累加降維后的極坐標圖像。

6.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，對于多根導絲，首先，對T(θ,z)圖像進行頂帽變換、開運算、閉運算處理，并將處理后的圖像進行二值化；

其次，對二值化后獲得的圖像，去除面積較小的聯通區域，保留暗帶；

再次，提取暗帶上下邊緣，所述上下邊緣的曲線對應圖像中的導絲偽影的上下角度，修改偽影掩膜圖像中處于該部分角度的像素灰度，保存導絲偽影結果；

其中，所述T(θ,z)圖像為累加降維后的極坐標圖像。

7.根據權利要求1或2或3所述的方法，其特征在于，所述步驟5中，通過快速波陣面演化方法確定OCT圖像中的血管管腔中心。

8.根據權利要求1或2或3所述的方法，其特征在于，所述步驟7中，血管邊界的獲取包括：

步驟701，通過邊緣提取，加強圖像中的邊界曲線；

步驟702，將邊緣提取后的圖像轉換為能量消耗圖像；所述能量消耗圖像的求取為：

其中，Temp(i,j,k)為掩膜，Image2為邊緣提取后的圖像；

步驟703，通過動態規劃方法，尋找CostImage(x,y,z)中總能量消耗最低的曲線。