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(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111647520.8 (22)申请日 2021.12.3 0 (71)申请人 浙江大学 地址 310058 浙江省杭州市西湖区余杭塘 路866号 (72)发明人 刘智毅 孟佳 丁志华 钱书豪 王春承 (74)专利代理 机构 杭州天勤知识产权代理有限 公司 33224 代理人 王琛 (51)Int.Cl. G06T 7/00(2017.01) G06T 7/62(2017.01) G06T 5/00(2006.01) G06T 9/00(2006.01) (54)发明名称 基于图像处理的血管直径自适应、 像素级、 可视化的定量表征方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于图像处理的血管直 径自适应、 像素级、 可视化的定量表征方法, 该方 法无需任何参数, 将对血管图像进行二值化图像 处理, 通过距离变换、 自适应距离传递和自适应 平滑运算, 实现对血管进行精准的像素级表征; 能够解决现有血管直径表征方法中参数设置繁 多、 不能可视化研究、 需要骨架化对原有血管形 态造成破坏、 不能实现像素级表征的问题, 可 以 在保留血管原有形态的情况下, 直接对其进行自 适应地运算, 并通过伪彩色编码来实现像素级的 直径表征, 有助于对提取特定尺 寸的血管进行研 究, 也有助于 研究血管的直径动态变化。 权利要求书2页 说明书5页 附图3页 CN 114332022 A 2022.04.12 CN 114332022 A 1.一种基于图像处理的血管直径自适应、 像素级、 可视化的定量表征方法, 包括如下步 骤: (1)提取血管灰度图像并对图像进行二值化取反操作, 进而计算得到图像的距离变换 图谱DT; (2)对所述距离变换图谱DT 进行自适应距离传递操作得到图谱DT T; (3)对所述图谱DT T进行自适应平 滑操作, 即可 得到反映血 管直径信息的图谱DMap; (4)对所述图谱DMap进行伪彩色编码, 便可实现在保有血管形态的情况下对血管图像 进行可视化像素级直径 表征。 2.根据权利要求1所述的定量表征方法, 其特征在于: 所述步骤(1)中计算图像的距离 变换图谱DT, 具体地: 对于图像中的任一血管像素点, 计算该像素点到背 景点的最短距离 即 为该像素点在距离变换图谱DT中的DT值, 背景点在距离变换图谱DT中的DT值均为0 。 3.根据权利要求1所述的定量表征方法, 其特征在于: 所述步骤(2)的具体实现方式为: 首先取距离变换图谱DT中的最大DT值, 对其取整后作为armd, 初始化一个尺 寸为2armd+1的 正方形窗口; 对于距离变换图谱DT中任一血管像素点, 以该像素点作为窗口的中心, 对窗口 内除中心 点以外所有 血管像素点的DT值从大到小进 行排序, 进而从序列中为窗口中心像素 点寻找最佳的DT值即为该像素点在图谱DT T中的DTT值, 背景点在图谱DT T中的DTT值均为0 。 4.根据权利要求3所述的定量表征方法, 其特征在于: 从序列中为 窗口中心像素点寻找 最佳的DT值, 具体实现方式为: 从序列中依次选取一个DT值进行判断, 判断条件为: 当前DT 值对应的像素点到窗口中心像素点的距离小于该DT值; 若不满足则剔除并判断下一个DT 值, 直至找到第一个满足上述条件的DT值, 即为窗口中心像素点寻找到最佳的DT值并作为 该像素点在图谱DT T中的DTT值。 5.根据权利要求1所述的定量表征方法, 其特征在于: 所述步骤(3)的具体实现方式如 下: 3.1对于图谱DTT中任一血管像素点, 以该像素点为中心建立一个尺寸为2ArmdT(x,y)+ 1的正方形窗口, 其中ArmdT(x,y)为该像素点在图谱ArmdT 中的值, 图谱ArmdT为图谱DTT取 整操作后的结果; 3.2对窗口内除中心点以外所有血 管像素点的DT T值求平均; 3.3将平均值乘以2后即作 为该像素点在图谱DMap中的值, 该值即为像素点处血管的直 径值。 6.根据权利要求1所述的定量表征方法, 其特征在于: 所述步骤(4)的具体实现方式为: 首先使用Matlab中的ind2rgb函数将图谱DMap由灰度图转换为彩色图像, 进而选用Jet的 Colormap将彩色的图谱DMap转换为 新的伪彩色编码图像DRGB。 7.根据权利要求6所述的定量表征方法, 其特征在于: 将原始的血管灰度图像与伪彩色 编码图像DRGB中每个颜色通道对应像素值相乘, 便可得到既包含直径信息又包含信号 强度 信息的可视化图像DiameterMap。 8.根据权利要求1所述的定量表征方法, 其特征在于: 该方法无需任何参数, 将对血管 图像进行二值化图像处理, 通过距离变换、 自适应距离传递和自适应平滑运算, 实现对血管 进行精准的像素级表征, 能够解决现有血管直径表征方法中参数设置繁多、 不能可视化研 究、 需要骨架化对原有 血管形态造成破坏、 不能实现像素级表征的问题, 可以在保留血管原权 利 要 求 书 1/2 页 2 CN 114332022 A 2有形态的情况下, 直接对其进行自适应地运算, 并通过伪 彩色编码来实现像素级的直径表 征, 有助于对提取 特定尺寸的血 管进行研究, 也有助于研究血 管的直径动态变化。权 利 要 求 书 2/2 页 3 CN 114332022 A 3
专利 基于图像处理的血管直径自适应、像素级、可视化的定量表征方法
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