[發(fā)明專利]一種腦血管壁輪廓標(biāo)注的幾何解析方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011457940.5
• 申請日: 2020-12-10
• 公開（公告）號(hào): CN112907504A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭海榮;劉新;張娜;申帥;梁棟;胡戰(zhàn)利;李燁;賈森
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳先進(jìn)技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): G06T7/00
• 分類號(hào): G06T7/00;G06T7/10;G06T7/62
• 代理公司: 北京維正專利代理有限公司 11508
• 代理人: 任志龍

本發(fā)明公開了一種腦血管壁輪廓標(biāo)注的幾何解析方法，屬于圖像分割技術(shù)領(lǐng)域；包括以下步驟：步驟一、獲得血管壁輪廓上的離散點(diǎn)；步驟二、擬合離散點(diǎn)輪廓的參數(shù)；步驟三、保存每個(gè)血管壁輪廓的參數(shù)。本發(fā)明先找出血管壁輪廓線，再從血管壁輪廓線上找出誤差趨近于0的5個(gè)橢圓幾何參數(shù)，僅僅保存5個(gè)橢圓幾何參數(shù)作為血管壁標(biāo)注文件，避免了大量信息冗余數(shù)據(jù)，和現(xiàn)有技術(shù)的像素保存法相比，本發(fā)明幾何參數(shù)占用空間僅僅是現(xiàn)有技術(shù)的幾萬分之一。本發(fā)明將坐標(biāo)平移法、像素值相減法、橢圓參數(shù)解析法、橢圓參數(shù)求偏導(dǎo)法、求解方程組法幾項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行組合，組合以后各部分相互支持、相互依賴，解決了壓縮血管標(biāo)注文件存儲(chǔ)空間為原來的幾萬分之一的技術(shù)問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于圖像分割技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種腦血管壁輪廓標(biāo)注的幾何 解析方法。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)技術(shù)專注于保存分割圖像的像素。血管標(biāo)注文件通常是在影像文件 的基礎(chǔ)上建立一層蒙版，為每一個(gè)像素標(biāo)注其所屬類別，因此血管標(biāo)注文件 占用的存儲(chǔ)空間與影像文件大小相當(dāng)。如在醫(yī)學(xué)影像中常見的Dicom、Mhd等 無損格式。這種方案的空間復(fù)雜度為O(N²)，即需要保存與影像文件相同的 w×h個(gè)像素點(diǎn)，其中w、h分別為影像文件的寬和高。

還有一些較為高效的編碼格式如，RLE編碼方案：由于傳統(tǒng)方案中保存了 大量相同且連續(xù)的像素信息。因此相對與傳統(tǒng)方式的每一行像素，只記錄不 同像素值的起始和終止位置即可描繪其輪廓。這種方案的空間復(fù)雜度為O(N)， 即需要保存h×n個(gè)起止信息。其中常數(shù)n為一行影像數(shù)據(jù)內(nèi)像素值變化的次 數(shù)，在單血管壁的標(biāo)注文件中n的取值在0～4之間。

現(xiàn)有技術(shù)專注于保存分割圖像的像素，對于單血管壁的標(biāo)注數(shù)據(jù)有大量 的信息冗余，不利于數(shù)據(jù)的保存和進(jìn)一步處理。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種腦血管壁輪廓標(biāo)注的幾何解析方 法，目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)專注于保存分割圖像的像素，對于單血管壁的標(biāo) 注數(shù)據(jù)有大量的信息冗余，不利于數(shù)據(jù)的保存和進(jìn)一步處理的問題。

本發(fā)明為解決其技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案：

一種腦血管壁輪廓標(biāo)注的幾何解析方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟一、獲得血管壁輪廓上的離散點(diǎn)；

步驟二、擬合離散點(diǎn)輪廓的參數(shù)；

步驟三、保存每個(gè)血管壁輪廓的參數(shù)。

而且，所述步驟一具體過程如下：

⑴得到一張已經(jīng)完成血管壁標(biāo)注的、帶有M*N像素坐標(biāo)的、以及帶有像 素值的圖像Mask；該像素值分別用0和1代表血管壁和非血管壁的像素值；

⑵獲得血管壁輪廓上的離散點(diǎn)，所述血管壁輪廓上的離散點(diǎn)即為：血管 壁外徑邊界和內(nèi)徑邊界上的點(diǎn)；

具體方法為：

i、將帶有M*M像素坐標(biāo)和像素值的圖像Mask分別向右、向下平移1個(gè)像素， 得到Mask_Tx和Mask_Ty；

ii、將平移前后同一個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)的像素值做一個(gè)減法并取得絕對值：向右平 移再做減法的絕對值Mask_Bx、向下平移再做減法的絕對值Mask_By；

iii、如果Mask_Bx或者M(jìn)ask_By值為0則非血管壁輪廓上的離散點(diǎn)，如果值 為1則為血管壁輪廓上的離散點(diǎn)；

而且，所述步驟二具體過程如下：

⑴設(shè)平面任一位置橢圓方程為：x2+Ay2+Bxy+Cx+Dy+E＝0；

⑵設(shè)P_i(x_i,y_i)(i＝1,2,…,N)為橢圓輪廓上的N(N≥5)個(gè)測量點(diǎn)，依據(jù)最小二乘原理，所擬合的目標(biāo)函數(shù)為：