基于管状特征增强滤波和脊线跟踪的三维血管中轴线提取方法与流程

文档序号:12722584阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于管状特征增强滤波和脊线跟踪的三维血管中轴线提取方法,其特征在于:所述提取方法包括以下步骤:

1)血管造影图像的预处理,过程如下:

1.1)最大密度投影处理四维脑部血管造影数据;

1.2)多尺度管状增强滤波;

1.3)误增强部分剔除;

2)根据血管方向信息,加上血管中心值是局部最大的特点,采用类似脊线跟踪的方法来提取三维脑补血管中轴线,过程如下:

2.1)确定起始跟踪位置:在初始化数据后选择全局最大值做为血管跟踪的起始位置;

2.2)消除非轴点:跟踪一根血管后,利用三维区域生长的方法,将该血管所处于的局部区域内的非轴点体素进行消除;

2.3)继续跟踪或者停止跟踪:在此找到下一全局最大值做为下一根血管的初始跟踪位置,若全局最大值低于设定的门限值,则表示整个数据已经处理完毕,停止跟踪。

2.如权利要求1所述的基于管状特征增强滤波和脊线跟踪的三维血管中轴线提取方法,其特征在于:所述步骤2.1)的过程如下:

2.1.1)正方向的跟踪:根据当前点位置想pos(x0,y0,z0)和当前方向E1(a,b,c),构建其法平面方程a*(x-x0)+b*(y-y0)+c*(z-z0)=0,设定一个局部范围找到当前位置所处的局部平面;

2.1.2)判断是否处于当前平面的局部最大值,若不是,则进行局部最大偏移校正;若是,则根据血管方向E1确定下一跟踪位置搜索区域;

2.1.3)在下一跟踪位置搜索区域中找到最大值,判断是否是图像边缘或者与当前位置的值相差过大或者方向差异在一定范围内,若符合要求,该位置是跟踪的下一位置nextpos则返回2.1.1)步骤继续跟踪;若不符合,则换另外以位置继续判断;如果所有位置都不符合,停止正方向的跟踪;

2.1.4)逆方向跟踪:与正方向相似,只把跟踪的轴向旋转180°。

3.如权利要求1或2所述的基于管状特征增强滤波和脊线跟踪的三维血管中轴线提取方法,其特征在于:所述提取方法还包括以下步骤:

3)血管中轴的分叉和连结处理:

整个血管连结操作按中轴线的首部、尾部分为以下两端点的两种操作;

对于普通连结情况:

3.1)首部连结尾部的情况,2个连接点构成新的血管,将2个中轴线合并;

3.2)首部连结首部的情况,2个连接点构成新的血管,将2个中轴线合并,且将被连结的中轴线的所有轴点方向进行反置;

3.3)尾部连结首部,2个连接点构成新的血管,将2个中轴线合并;

3.4)尾部连结尾部,2个连接点构成新的血管,将2个中轴线合并,且将被连结的中轴线的所有轴点方向进行反置;

对于分叉处理情况:需补齐相的轴点;

当我们找到2个端点的对应关系时,获得当前位置的一个方向,根据方向进行逐步跟踪来补全中轴线。

一直遍历之前得到的初始中轴线,直到不会产生新的轴线的连结操作,完成全局血管中轴提取。

4.如权利要求1或2所述的基于管状特征增强滤波和脊线跟踪的三维血管中轴线提取方法,其特征在于:所述步骤1.1)中,从一个时间序列中获得的不同时刻的造影数据,由于动脉血流在造影剂的作用下能够在成像中反应出高值的特性,利用最大密度投MIP进行时间维度的合并,同时分析各个时间点每个体素的值的变化率,剔除由于成像时造成的伪影的造影数据,从而获得完整的一个血管造影数据。

5.如权利要求1或2所述的基于管状特征增强滤波和脊线跟踪的三维血管中轴线提取方法,其特征在于:所述步骤1.2)中,针对不同半径大小的血管,利用尺度空间理论,不同半径的血管在符合它尺度下的滤波能够取得相应的最大响应值,通过不同尺度的高斯滤波,构造多尺度的管状增强滤波。

6.如权利要求1或2所述的基于管状特征增强滤波和脊线跟踪的三维血管中轴线提取方法,其特征在于:所述步骤1.3)中,通过对每一切层的梯度幅值图像,进行最大类间分割得到梯度幅值的门限值,并且根据原数据建议的窗宽窗位值设定原数据的一个门限值,将获得的目标区域进行剔除,目标区域即误增强的区域,再最终结果归一化并与原数据点乘,得到待提取中轴的数据。

当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1