[發明專利]基于紅外影像和超聲多普勒結合的靜脈顯影識別方法

有效

• 申請號: 202010060832.8
• 申請日: 2020-01-19
• 公開（公告）號: CN111339828B
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 葉霖;韓斌;陳學東;楊新;龍紹軍
• 申請（專利權）人: 華中科技大學同濟醫學院附屬協和醫院
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/62
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供的基于紅外影像和超聲多普勒結合的靜脈顯影識別方法，包括：獲取患者待識別部位的靜脈影像，并對所述靜脈影像進行預處理；所述靜脈影像包括：紅外醫學影像和相對應的超聲多普勒血流聲譜圖；識別所述紅外醫學影像和所述超聲多普勒血流聲譜圖的特征值點，并進行像素點匹配；對所述預處理后的紅外醫學影像內的像素點進行逐像素滑窗，并計算每個像素點的紅外影像局部對比度；結合所述紅外影像局部對比度和所述聲譜圖局部對比度，得到每個像素點的加權局部對比度，進而得到全圖的加權局部對比度圖；通過對加權局部對比度圖進行閾值分割即可提取出目標，進而實現靜脈影像的顯影識別。

技術領域

本發明涉及醫學影像處理領域，尤其涉及基于紅外影像和超聲多普勒結合的靜脈顯影識別方法。

背景技術

靜脈紅外成像在醫療輔助及生物特征識別中發揮著重要作用。在醫療方面，靜脈成像技術得到了快速的發展，有相關資料表明：正常成人首次進行靜脈穿刺的成功率為73％；對兒童進行靜脈穿刺時前2次的失敗率為58％；對于多數人而言，在靜脈穿刺時過程中“漏針”的概率為23-28％，由于人體淺層皮下組織較多，在靜脈穿刺過程中會受如：血管深度、脂肪層厚度、皮膚色素含量等諸多因素的影響，使得經驗不足乃至經驗豐富的醫護人員在進行穿刺時易存在成功率較低的現象。在生物身份識別領域中，手背中靜脈圖像含有較多的可識別特征，因此，相比較于傳統的身份識別方式而言，靜脈識別具有非接觸、唯一性、區分活體等優勢，這使得其較于其它識別方式更為安全。所以人體淺層靜脈成像技術能夠在上述諸方面發揮重要作用，尤其是在醫療領域中，具有非常寬廣的發展前景。

隨著人工智能的火熱，多種醫學檢測手段的融合可以提高預后預測能力和準確度，也將會取代影像科醫生的很多工作。有調查表明，放射科醫生們表達了使用人工智能工具的意愿，并希望能有一個工具和平臺快捷地提供算法和結果，在醫學影像處理中發揮積極的作用。

目前應用人工智能技術的軟件平臺開發與應用是主流趨勢。隨著軟件架構的不斷發展和完善，開源框架成為主流。計算機輔助診斷(computer aided detection,CAD)是當前人工智能技術的熱點應用場景。研究人員針對影像組學方向開發開源軟件平臺IBEX和QIFE，但平臺內容僅包括圖像處理和簡單建模，并不具備完整的醫學影像處理計算流程和模型參數調優等功能。

申請號為201610980034.0的發明申請公開了一種基于雙目立體視覺的人體淺層靜脈三維重建裝置及方法，采用近紅外光源與攝像機分別處于采集對象的兩側，有效避免了因皮膚表面結構及紋理對光源的反射影響，能夠提高成像質量，但近紅外光源和攝像機成像融合過程不易標定，計算過程復雜，增加了實現難度。

申請號為201811642253.3的發明申請公開了一種獲取指靜脈影像增強的方法及設備，通過低成本攝像機就可以獲取通過近紅外線照射手指的指靜脈影像，獲取指靜脈影像后通過二維對稱遮罩矩陣離散小波轉換的低低頻矩陣系數對指靜脈影像進行前處理，通過偵測處理后的指靜脈影像的谷點獲得指靜脈紋理特征，能夠識別靜脈影像位置，但不能對靜脈影像進行三維重建。

發明內容

本發明提供的基于紅外影像和超聲多普勒結合的靜脈顯影識別方法，通過患者待識別部位的靜脈影像，即紅外醫學影像和相對應的超聲多普勒血流聲譜圖的圖形優化融合方法，能夠有效提取圖像特征，以實現最大限度地實現靜脈顯影識別。

本發明提供的技術方案為：

基于紅外影像和超聲多普勒結合的靜脈顯影識別方法，包括：

獲取患者待識別部位的靜脈影像，并對所述靜脈影像進行預處理；所述靜脈影像包括：紅外醫學影像和相對應的超聲多普勒血流聲譜圖；

識別所述紅外醫學影像和所述超聲多普勒血流聲譜圖的特征值點，并進行像素點匹配；

對所述預處理后的紅外醫學影像內的像素點進行逐像素滑窗，并計算每個像素點的紅外影像局部對比度；