[發明專利]一種顱內血管模擬三維模型的建立方法

在審

• 申請號: 202011324158.6
• 申請日: 2020-11-23
• 公開（公告）號: CN112508876A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 賈艷楠;王文杰
• 申請（專利權）人: 西安科銳盛創新科技有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/13;G06T7/33;G06T3/40;G06T5/20;G06T17/00;G16H30/20
• 代理公司: 西安嘉思特知識產權代理事務所(普通合伙) 61230
• 代理人: 王海棟

1.一種顱內血管模擬三維模型的建立方法，其特征在于，包括：

獲取顱內血管部位的亮血圖像組和增強黑血圖像組；其中，所述亮血圖像組和所述增強黑血圖像組分別包括K個亮血圖像和K個增強黑血圖像；所述亮血圖像組和所述增強黑血圖像組中的圖像一一對應；K為大于2的自然數；

將每個亮血圖像和對應的增強黑血圖像作為一個圖像對，對每個圖像對進行預處理，得到該圖像對的第一亮血圖像和第一黑血圖像；

針對每個第一亮血圖像，以對應的第一黑血圖像為基準，利用基于高斯分布抽樣的互信息和圖像金字塔的配準方法進行圖像配準，得到包括K個配準后亮血圖像的配準后亮血圖像組；

提高各個配準后亮血圖像的對比度，得到K個對比增強亮血圖像；

利用所述K個對比增強亮血圖像，建立顱內血管模擬三維模型。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述對每個圖像對進行預處理，得到該圖像對的第一亮血圖像和第一黑血圖像，包括：

針對每個圖像對，以所述增強黑血圖像為基準，將所述亮血圖像進行坐標變換和圖像插值，使用基于互信息的相似性度量，并采用預定搜索策略，得到預配準后的第一亮血圖像；

從所述增強黑血圖像中，提取與所述第一亮血圖像的掃描范圍相同的區域內容，形成第一黑血圖像。

3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述針對每個第一亮血圖像，以對應的第一黑血圖像為基準，利用基于高斯分布抽樣的互信息和圖像金字塔的配準方法進行圖像配準，得到包括K個配準后亮血圖像的配準后亮血圖像組，包括：

采用高斯分布抽樣選取預處理后的部分圖像對作為測試圖像對；

對每個測試圖像對中的所述第一亮血圖像和所述第一黑血圖像，采用基于互信息和圖像金字塔的配準方法進行圖像配準，得到配準后該測試圖像對中所述第一亮血圖像對應的旋轉矩陣；

獲得所有測試圖像對的旋轉矩陣的均值；

利用所述旋轉矩陣的均值，對除所述測試圖像對之外的、其余預處理后的圖像對中的所述第一亮血圖像進行坐標變換，完成圖像配準，得到包括K個配準后亮血圖像的配準后亮血圖像組。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述對每個測試圖像對中的所述第一亮血圖像和所述第一黑血圖像，采用基于互信息和圖像金字塔的配準方法進行圖像配準，得到配準后該測試圖像對中所述第一亮血圖像對應的旋轉矩陣，包括：

針對每個測試圖像對，基于下采樣處理，由所述第一亮血圖像得到亮血高斯金字塔，由所述第一黑血圖像得到黑血高斯金字塔；其中，所述亮血高斯金字塔和所述黑血高斯金字塔中包括從下至上分辨率依次變小的m個圖像；m為大于3的自然數；

基于上采樣處理，利用所述亮血高斯金字塔得到亮血拉普拉斯金字塔，利用所述黑血高斯金字塔得到黑血拉普拉斯金字塔；其中，所述亮血拉普拉斯金字塔和所述黑血拉普拉斯金字塔中包括從下至上分辨率依次變小的m-1個圖像；

對所述亮血拉普拉斯金字塔和所述黑血拉普拉斯金字塔中對應層的圖像進行配準，得到配準的亮血拉普拉斯金字塔；

利用所述配準的亮血拉普拉斯金字塔作為疊加信息，對所述亮血高斯金字塔和所述黑血高斯金字塔中各層圖像進行自上而下的配準，得到配準的亮血高斯金字塔，并得到配準后該測試圖像對中所述第一亮血圖像對應的旋轉矩陣。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于下采樣處理，由所述第一亮血圖像得到亮血高斯金字塔，由所述第一黑血圖像得到黑血高斯金字塔，包括：

獲取第i層的輸入圖像，對第i層的輸入圖像利用高斯內核進行濾波，并刪除濾波后圖像的偶數行和偶數列，得到高斯金字塔的第i層圖像G_i，并將第i層圖像G_i作為第i+1層的輸入圖像，得到高斯金字塔的第i+1層圖像G_i+1；

其中，i＝1、2，…，m-1；當高斯金字塔為亮血高斯金字塔時，第1層的輸入圖像為第一亮血圖像，當高斯金字塔為黑血高斯金字塔時，第1層的輸入圖像為第一黑血圖像。