[發(fā)明專利]血管中心線提取方法、裝置、電子設(shè)備及存儲介質(zhì)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111138373.1
• 申請日: 2021-09-27
• 公開（公告）號: CN115861158A
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫京文;楊溪;陳俊強(qiáng);徐明杰
• 申請（專利權(quán)）人: 上海微創(chuàng)卜算子醫(yī)療科技有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/11;G06T7/194
• 代理公司: 上海思捷知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31295
• 代理人: 汪春艷

1.一種血管中心線提取方法，其特征在于，包括：

將獲取的血管掩膜圖像轉(zhuǎn)換為灰度圖像；

對所述灰度圖像進(jìn)行歸一化處理，得到速度函數(shù)圖像；

根據(jù)所述速度函數(shù)圖像和獲取的起始種子點(diǎn)，計(jì)算所述起始種子點(diǎn)的最小能量圖；

根據(jù)所述起始種子點(diǎn)的最小能量圖和若干個獲取的終止種子點(diǎn)，分段搜索所述終止種子點(diǎn)和所述起始種子點(diǎn)之間的最小路徑，提取得到若干個分段中心線；

合并若干個所述分段中心線，得到待提取血管的完整中心線。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的血管中心線提取方法，其特征在于，所述血管掩膜圖像為二值掩膜圖像；所述二值掩膜圖像中待提取血管所在區(qū)域?yàn)榍熬皥D像，其余區(qū)域?yàn)楸尘皥D像；

所述將獲取的血管掩膜圖像轉(zhuǎn)換為灰度圖像，包括：

采用距離變換法，將獲取的血管掩膜圖像轉(zhuǎn)換為灰度圖像。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的血管中心線提取方法，其特征在于，所述采用距離變換法，將獲取的血管掩膜圖像轉(zhuǎn)換為灰度圖像，包括：

對于所述血管掩膜圖像中的每一個像素點(diǎn)，計(jì)算所述像素點(diǎn)距離所述背景圖像中像素點(diǎn)的最近距離；

將所述距離作為該像素點(diǎn)在所述灰度圖像中的像素值，得到所述灰度圖像。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的血管中心線提取方法，其特征在于，所述距離變換法采用的距離計(jì)算方法包括歐式距離、棋盤距離或城區(qū)距離。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的血管中心線提取方法，其特征在于，所述對所述灰度圖像進(jìn)行歸一化處理，得到速度函數(shù)圖像，包括：

采用如下方式構(gòu)建所述速度函數(shù)圖像的速度函數(shù)，

式中，speed為所述灰度圖像中每個像素點(diǎn)的速度值，max_distance為距離變換結(jié)果中的最大值，distance_transform_graph_array為與所述血管掩膜圖像經(jīng)過距離變換后得到的與其像素個數(shù)相同大小的數(shù)組。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的血管中心線提取方法，其特征在于，所述根據(jù)所述速度函數(shù)圖像和獲取的起始種子點(diǎn)，計(jì)算所述起始種子點(diǎn)的最小能量圖，包括：

將所述速度函數(shù)圖像作為每個像素點(diǎn)的行進(jìn)速度；

利用逆向差分求解程函方程，計(jì)算所述起始種子點(diǎn)到達(dá)每個所述像素點(diǎn)的最小到達(dá)時間；

將所述最小到達(dá)時間的集合作為所述最小能量圖。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的血管中心線提取方法，其特征在于，所述利用逆向差分求解程函方程，計(jì)算所述起始種子點(diǎn)到達(dá)每個所述像素點(diǎn)的最小到達(dá)時間，包括：

從所述起始種子點(diǎn)開始，將具有最小到達(dá)時間的像素點(diǎn)作為當(dāng)前行進(jìn)到的像素點(diǎn)；

重復(fù)執(zhí)行以下步驟，直至得到每個所述像素點(diǎn)的最小到達(dá)時間：

根據(jù)所述當(dāng)前行進(jìn)到的像素點(diǎn)的最小到達(dá)時間，更新所述當(dāng)前行進(jìn)到的像素點(diǎn)的鄰域點(diǎn)的最小到達(dá)時間。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的血管中心線提取方法，其特征在于，所述根據(jù)所述起始種子點(diǎn)的最小能量圖和若干個獲取的終止種子點(diǎn)，分段搜索所述終止種子點(diǎn)和所述起始種子點(diǎn)之間的最小路徑，提取得到若干個分段中心線，包括：

步驟A1：從所述若干個終止種子點(diǎn)中任意選取一個終止種子點(diǎn)；

步驟A2：根據(jù)所述起始種子點(diǎn)的最小能量圖，從選取的所述終止種子點(diǎn)出發(fā)，逆向搜索至所述起始種子點(diǎn)，獲取所述起始種子點(diǎn)和所述終止種子點(diǎn)之間的最小路徑；

步驟A3：將所述最小路徑作為所述起始種子點(diǎn)和所述終止種子點(diǎn)之間的血管的分段中心線；并判斷所述終止種子點(diǎn)是否是最后一個終止種子點(diǎn)，若否，執(zhí)行步驟A4；若是，執(zhí)行步驟A5；

步驟A4：將所述分段中心線上的所有像素點(diǎn)都作為起始種子點(diǎn)，利用快速行進(jìn)算法求解程函方式，獲取所述分段中心線上的每一個起始種子點(diǎn)的最小能量圖；并在剩余的所述若干個終止種子點(diǎn)中選取一個終止種子點(diǎn)，執(zhí)行步驟A2；

步驟A5：提取得到若干個分段中心線。