[發(fā)明專利]基于光流和拉格朗日渦度偏差的心臟血流渦度環(huán)識別方法

在審

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• 申請日: 2021-10-18
• 公開（公告）號: CN113920173A
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃建龍;吳劍煌;楊可;謝煒芳
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院深圳先進技術(shù)研究院
• 主分類號: G06T7/269
• 分類號: G06T7/269;G06T7/00
• 代理公司: 北京市誠輝律師事務(wù)所 11430
• 代理人: 耿慧敏;朱偉軍

1.一種基于光流和拉格朗日渦度偏差的心臟血流渦度環(huán)識別方法，包括以下步驟：

步驟S1：估計兩個連續(xù)的相襯磁共振成像PC-MRI之間的光流，其中中間光流場通過扭曲構(gòu)造連續(xù)速度場的過程來近似；

步驟S2：使用合成速度場來提取拉格朗日渦核和目標腔室內(nèi)的區(qū)域來計算拉格朗日平均渦度偏差LAVD，以識別心臟血流渦度環(huán)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟S1中，采用Horn-Schunck亮度約束來合成中間PC-MRI數(shù)據(jù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，對于目標腔室內(nèi)的拉格朗日渦環(huán)，在每個圖像的平面和連續(xù)時間相位中計算拉格朗日平均渦度偏差LAVD。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟S2包括以下子步驟：

定義心臟血流圖：

利用的位移梯度描述兩個粒子從時間t₀到t₁的距離，一個在x₀處，另一個在x₀+δx(t₀)處與其相鄰，表示為：

將分解為動態(tài)旋轉(zhuǎn)張量和右動態(tài)拉伸張量表示為

將進一步分解為兩個張量后，表示為：

其中，是相對旋轉(zhuǎn)，描述了平均旋轉(zhuǎn)，并且滿足關(guān)系：

其中是固有旋轉(zhuǎn)角，計算為；

拉格朗日平均渦度偏差LAVD定義為：

其中，x表示粒子在流場位置，t表示時間，s和t表示區(qū)間[t₀,t₁]的中間時刻，ω(x(x₀,s),s)是沿物質(zhì)軌跡的渦度，描述渦度的空間平均值。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，拉格朗日渦旋的邊界是拉格朗日平均渦度偏差LAVD最外層的封閉凸水平面，滿足凸性不足，而渦核是邊界所包圍的拉格朗日平均渦度偏差LAVD局部最大值。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述目標腔室包括右心房、左心房、左心室或右心室。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，Horn-Schunck采用全局方法估計圖像的稠密光流場，以對圖像中的每個像素計算光，進而采用亮度約束來合成中間PC-MRI數(shù)據(jù)。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，將目標腔室內(nèi)拉格朗日渦旋的邊界定義為拉格朗日平均渦度偏差LAVD水平曲線封閉族的最外層成員，并低于設(shè)定的凸度不足閾值。

9.一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機程序，其中，該程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述方法的步驟。

10.一種計算機設(shè)備，包括存儲器和處理器，在所述存儲器上存儲有能夠在處理器上運行的計算機程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述程序時實現(xiàn)權(quán)利要求1至8中任一項所述的方法的步驟。