[發(fā)明專利]一種軟件層面的IV-OCT圖像管壁分割方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210075802.3
• 申請日: 2022-01-23
• 公開（公告）號: CN114494178A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發(fā)明（設計）人: 陳陽;張真銓;滕忠照;沈金花
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/12;G06T7/13;G06T7/136;G06T7/42
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 杜靜靜

1.一種軟件層面的IV-OCT圖像管壁分割方法，其特征在于，包括如下8個步驟：

S101讀取IV-OCT圖像，得到圖像分辨率f，并根據圖像使用一定血管分割方法得到血管管腔輪廓信息；

S102若輸入的OCT圖像為rgb圖像，則將其轉換為灰度圖像；

S103對IV-OCT的灰度圖像進行Gabor濾波處理，使用Gabor函數生成相應的濾波核，并用濾波核對灰度IV-OCT圖像進行卷積操作；

S104將12張圖合并為一張濾波結果圖像，合并方法為每個像素點選擇12張圖中同位置的最大值：其中Iij為第i行j列的像素值，Inij為第n個角度的濾波結果圖像第i行j列的像素值；

S105進行極坐標轉換，根據管腔輪廓信息得到0-360°范圍內每一個角度θ下的管腔輪廓到中心點的距離Rθ；

S106找到每一個角度下從中心點出發(fā)，向血管外延伸的射線，對于每個角度θ下，沿著射線從距離中心點Rθ的點即管腔輪廓點出發(fā)，步伐為1像素，循環(huán)進行如下操作：

S107第i循環(huán)時該點到中心點的距離R＝Rθ+i，計算以該點為中心半徑為r，取r＝10，像素的圓形區(qū)域A內對應位置的合并濾波結果I的像素值的和S：其中(x0,y0)是圖像的中心點，根據到中心點距離R和角度θ得到該輪廓點在直角坐標系下的坐標并四舍五入取整得到(x,y)；以(x,y)為圓心的圓形區(qū)域點集為A＝{(x_n,y_n)|(x_n-x)²+(y_n-y)²≤r；x_n,y_n∈Z}，區(qū)域內圖像I像素值的和為

S108找到每一個角度θ下的輪廓點坐標，將其按角度順序相鄰的點兩兩相連，即可得到該IV-OCT圖像的管壁輪廓分割結果。

2.根據權利要求1所述的一種軟件層面的IV-OCT圖像管壁分割方法，其特征在于，

步驟S103中，二維Gabor函數的數學表達式如下：

復數表達：

實數部分：

虛數部分：其中：x′＝x cosθ+y sinθ，y′＝-x sinθ+y cosθ，波長(λ)：它的值以像素為單位指定，通常大于等于2，不能大于輸入圖像尺寸的五分之一，取PI＝3.14159；方向(θ)：這個參數指定了Gabor函數并行條紋的方向，它的取值為0到360度；相位偏移它的取值范圍為-180度到180度，其中，0和180度分別對應中心對稱的center-on函數和center-off函數，而-90度和90度對應反對稱函數，取0°；長寬比(γ)：空間縱橫比，決定了Gabor函數形狀的橢圓率(ellipticity)，當γ＝1時，形狀是圓的，當γ1時，形狀隨著平行條紋方向而拉長，該值取0.5；帶寬(b)：Gabor濾波器的半響應空間頻率帶寬b和σ/λ的比率有關，其中σ表示Gabor函數的高斯因子的標準差。

3.根據權利要求1所述的一種軟件層面的IV-OCT圖像管壁分割方法，其特征在于，

步驟S103中，濾波核的尺寸選擇7*7像素，濾波角度分別選擇15°～150°間隔15°，一幀IV-OCT圖像得到12張不同角度的Gabor濾波處理結果圖像。

4.根據權利要求1所述的一種軟件層面的IV-OCT圖像管壁分割方法，其特征在于，

對于步驟S107的循環(huán)中，當像素值和S首次大于一定閾值SST，取ST＝3500時，結束循環(huán)，選取當前循環(huán)得到的距離R計算管壁邊界點到中心點的距離：R’＝R+r，進而計算出直角坐標(x’,y’)：該點即為角度θ下的對應的管腔輪廓點。