血管提取方法及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种血管提取方法，包括如下步骤：根据医学图像定位候选血管区域；将所述候选血管区域划分为对称分布的第一区域和第二区域；基于所述第一区域和第二区域的血管特征，分别构建第一特征函数和第二特征函数；组合所述第一特征函数和第二特征函数，获取血管特征函数；根据所述血管特征函数的值确定种子点；基于所述种子点提取血管。本发明专利技术还公开了一种血管提取装置。本发明专利技术公开的血管提取方法能够快速、准确提取血管，提高医疗诊断的准确性。

Method and device for extracting blood vessel

The invention discloses a method for extraction of blood vessels, which comprises the following steps: according to the medical image positioning of the candidate vascular region; candidate vascular area is divided into a first region and a second region symmetric distribution; the vascular characteristics of the first and second regions are established based on the first second characteristic function and characteristic function of the combination; the first second characteristic function and characteristic function, obtain vascular characteristic function; according to the characteristics of vascular function to determine the value of the seeds; the seed extraction based on blood vessels. The invention also discloses a blood vessel extracting device. The vascular extraction method disclosed by the invention can rapidly and accurately extract blood vessels and improve the accuracy of medical diagnosis.

【技术实现步骤摘要】
血管提取方法及其装置
本专利技术涉及医学图像处理领域，特别是涉及一种血管提取方法及其装置。
技术介绍
血管成像技术包括CT血管造影(CTA，CTangiography)，磁共振血管造影(MagneticResonanceAngiography，MRA)，以及MR非造影成像等，是临床常用的血管诊断方法，可以帮助医生诊断血管的各种疾病，如钙化、狭窄、动脉瘤、硬脑膜静脉窦等。通过血管成像技术获取的血管图像并不能给医生直观的感受。因此需要从医学图像中提取血管并以三维显示技术展示血管的形态，以更好地辅助医生对病灶进行分析，提高医疗诊断的准确性和科学性，有利于制定最优的治疗方案及手术规划，对医学研究具有重要的意义。血管成像获取的医学图像需要将血管与其它组织分离，但是，由于动脉瘤或钙化等疾病的影响导致血管狭窄，或者由于造影剂过低或扫描问题，可能呈现不同的形态，或者由于血管与周围骨头紧邻，空间位置错综复杂，同时增强后的血管强度值和骨头的强度值存在部分重叠，从而影响医生对血管的检测及诊断。现有技术中，血管提取的方法主要有：1.基于血管模型，例如利用可变网格的模型拟合血管结构，在提取过程中不依赖图像特征信息，适用于具备典型血管的形状特征的提取。但是，由于网格技术非常复杂，导致分割速度较慢，影响实际使用。2.不基于血管模型。根据提供的一个或多个起始点(终止点)寻找血管种子点。例如，根据卡尔曼滤波方法技术每个横截面上发根血管得到血管截面，不断移动截面并计算卡尔曼增益，最终提取完整血管。该类方法依赖于起始点(终止点)的输入，鲁棒性有待提高，无法实现自动的血管提取。综上所述，由于血管系统的复杂性，有必要对现有血管提取方法进行改进，提高血管提取的准确性。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题提出一种血管提取方法，其能有效改进现有血管提取方法，自动确定血管种子点，进而快速、准确地提取血管。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种血管提取方法，包括如下步骤：定位医学图像中的候选血管区域；将所述候选血管区域划分为对称分布的第一区域和第二区域；基于所述第一区域和第二区域的血管特征，分别构建第一特征函数和第二特征函数；根据所述第一特征函数和第二特征函数，获取血管特征函数；根据所述血管特征函数的值确定种子点；基于所述种子点提取血管。进一步的，所述定位候选血管区域，包括：通过模板匹配、或者熵定位、或者空间位置关系定位或者前述方法的组合定位所述候选血管区域。进一步的，包括通过镜面操作、或者空间定位、或者基于质心进行划分将所述候选血管区域划分为第一区域和第二区域。进一步的，所述建立第一特征函数和第二特征函数，至少包括：获取所述第一区域或第二区域的血管特征；构造包含所述血管特征的第一特征函数和第二特征函数；所述血管特征至少包括形状指数、增强值、强度值或梯度。进一步的，包括通过海森矩阵或者霍夫曼变化处理所述第一区域或第二区域获取所述增强值。进一步的，所述第一特征函数和第二特征函数通过所述血管特征加权组合获取。进一步的，所述根据所述血管特征函数的值确定种子点，包括：计算所述血管特征函数的值；选取血管特征函数的最大值对应的像素或体素为所述种子点。进一步的，所述候选血管区域划分为对称分布的第一区域和第二区域还包括：对所述第一区域和第二区域进行阈值分割，去除骨骼组织。为解决上述技术问题，本专利技术还提供一种血管提取装置，包括：定位单元，用于获取医学图像中的候选血管区域，将所述候选血管区域划分为对称分布的第一区域和第二区域；种子点确定单元，用于确定血管的种子点；提取单元，用于基于所述种子点提取血管。进一步的，所述确定单元包括：构建子单元，基于所述第一区域和第二区域的血管特征，分别建立第一特征函数和第二特征函数；组合子单元，根据所述第一特征函数和第二特征函数，获取血管特征函数；确定子单元，根据所述血管特征函数的值确定种子点。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：本专利技术利用人体对称信息，划分所述候选血管区域，获取对称分布的第一区域和第二区域；组合对应第一区域和第二区域的第一特征函数和第二特征函数，获取血管特征函数，计算所述血管特征函数值，确定对称分布于所述确定第一区域和第二区域的种子点。本专利技术提供的血管种子点及其选取方法不需要标准模型且能够全自动选取血管种子点，充分利用人体对称信息，具有可靠性高，提取速度快的特点，相对于根据单一血管的特征提取血管更加准确。【附图说明】图1为本专利技术一实施例中血管的提取方法流程图；图2为本专利技术一实施例中头颈部血管示意图；图3为本专利技术一实施例中提取椎动脉的方法流程图；图4为本专利技术一实施例中提取颈内动脉的方法流程图；图5为本专利技术一实施例中大脑横断面切片示意图；图6本专利技术一实施例中应用系统示意图；图7为本专利技术一实施例中血管提取装置的结构示意图。【具体实施方式】在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施的限制。其次，本专利技术利用示意图进行详细描述，在详述本专利技术实施例时，为便于说明，所述示意图只是实施例，其在此不应限制本专利技术保护的范围。使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图和实施例对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。实施例1为解决现有技术中由于血管系统的复杂性影响血管提取的准确性，例如动脉瘤或钙化等疾病的影响导致血管狭窄，或者由于造影剂过低或扫描问题，可能呈现不同的形态，或者与空间上紧贴血管，图像强度值接近的骨头组织等，本实施例采用一种血管的提取方法如图1所示，包括如下步骤：执行步骤S101：定位医学图像中的候选血管区域。所述医学图像包括但不限于通过各类模态的成像系统扫描采集获得三维或二维图像，也可以通过诸如存储系影像归档和通信系统(PictureArchivingandCommunicationSystems，PACS)等内部或外部存储系统传输获得。所述模态包括但不限于磁共振成像(MRI)、磁共振血管造影(MRA)、计算机断层扫描(CT)、正电子发射断层扫描(PositronEmissionTomography，PET)等一种或多种的组合。所述医学图像的格式可以包括但不限于JPEG图像格式、TIFF图像格式、GIF图像格式、FPX图像格式、DICOM图像格式等。本实施例中，所述医学图像可以是通过前述各类成像系统对人体实施实施扫描后获取的原始图像，也可以是通过输入计算机图像处理设备中进行处理，基于阈值分割、聚类算法、直方图分割模型、最大类间方差分割模型、基于网格模型、或者基于图像匹配等方法处理后的医学图像，例如采用前述方法处理获取的血管分割结果，可以通过定位所述分割结果的候选血管区域进行后续的血管提取，以供用户观察和使用。所述定位候选血管区域，可以通过模板匹配、或者熵定位、或者分割方法或者前述方法的组合定位所述候选血管区域。例如，可以通过将所述医学图像与标记有血管图谱的模板图像进行匹配，根据映射关系将所述血管图谱匹配至所述医学图像，获取所述候选血管区域。又例如，可以通过计算所述医学图像的熵值曲线后，与标准曲线进行匹配，从而定位所述候选血管区域。本实施例中，定位候选血管区域本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种血管提取方法，其特征在于，包括如下步骤：定位医学图像中的候选血管区域；将所述候选血管区域划分为对称分布的第一区域和第二区域；基于所述第一区域和第二区域的血管特征，分别构建第一特征函数和第二特征函数；根据所述第一特征函数和第二特征函数，获取血管特征函数；根据所述血管特征函数的值确定种子点；基于所述种子点提取血管。

【技术特征摘要】
1.一种血管提取方法，其特征在于，包括如下步骤：定位医学图像中的候选血管区域；将所述候选血管区域划分为对称分布的第一区域和第二区域；基于所述第一区域和第二区域的血管特征，分别构建第一特征函数和第二特征函数；根据所述第一特征函数和第二特征函数，获取血管特征函数；根据所述血管特征函数的值确定种子点；基于所述种子点提取血管。2.根据权利要求1所述的血管提取方法，其特征在于，所述定位候选血管区域，包括：通过模板匹配、或者熵定位、或者空间位置关系定位或者前述方法的组合定位所述候选血管区域。3.根据权利要求1所述的血管提取方法，其特征在于，包括通过镜面操作、或者空间定位、或者基于质心将所述候选血管区域划分为第一区域和第二区域。4.根据权利要求1所述的血管提取方法，其特征在于，所述建立第一特征函数和第二特征函数，至少包括：获取所述第一区域或第二区域的血管特征；构造包含所述血管特征的第一特征函数和第二特征函数；所述血管特征包括形状指数、增强值、强度值或梯度中的至少一种。5.根据权利要求4所述的血管提取方法，其特征在于，包括通过海森矩阵或者霍夫曼变化处理所述第一区域...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓东，
申请(专利权)人：上海联影医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31