多角度造影下血管对应位置关系检索方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于多角度造影下血管对应位置关系的检索系统及方法，所述系统包括造影机、造影影像接收模块、中心点校准模块、对应特征点检测模块、特征点对应血管模块；造影机用于造影并采集多个投照体位的造影影像；造影影像接收模块用于接收影像并传入中心点校准模块；中心点校准模块用于校准多角度造影系统引起的中心点偏移，并将结果传入特征点检测模块；特征点检测模块接受基准投照角度造影影像目标血管的若干特征点，并通过空间极线约束关系检测第二投照角度影像对应特征点；所述特征点对应血管模块用于确定特征点所在血管。本发明专利技术简化了现有对应关系检测的复杂性，在实现无创检测的同时保证了结果的准确性。

Method and system for searching vascular corresponding position relationship under multi angle angiography

The invention discloses a system and method for retrieving multi angle imaging of vascular in corresponding relation, the system includes a contrast imaging machine, receiving module, center point calibration module, corresponding feature point detection module, the corresponding feature points of vascular angiography machine for imaging module; and collecting multiple projection position of the imaging angiography; image receiving module is used for receiving the incoming image and center point calibration module; center point calibration module for center point deviation caused by multi angle imaging system calibration, and the results to the feature point detection module; feature point detection module receives the reference projection of several feature point angle imaging of the target vessel, and through space epipolar constraint the relationship between detection of second projection angle image corresponding feature points; the feature correspondence module to determine the feature points of vascular vessels. The invention simplifies the complexity of the existing correspondence detection, and achieves the accuracy of the result while the non-invasive detection is realized.

【技术实现步骤摘要】
多角度造影下血管对应位置关系检索方法及系统
本专利技术涉及一种用于血管造影的影像数据处理系统以及应用在多角度造影下血管对应位置关系的便捷检索系统，包括多投照角度造影影像的极线约束关系和对应位置特征点检测，尤其涉及确定不同角度造影中形态学差异较大血管、或形态学比较相似的多条血管的对应关系。
技术介绍
为了使血管造影影像更真实地反映血管分布结构，目前临床造影系统常对血管进行多角度X射线造影，并通过临床医生对多角度造影影像对应关系的检查，确定血管的真实结构。但当血管的形态学差异较大时，或者存在多条血管形态学比较相似时，有时难以确认同一条血管在两个投照角度造影影像中的位置关系。除此之外，目前现有技术中，还可通过导丝经皮介入血管，根据导丝在多角度造影影像中的位置确定对应血管。该方法尽管能实现确认多角度造影影像中的对应血管，但需要导丝经皮介入，存在创伤、操作复杂风险大，且用时较长不能够快速得到结果；由于导丝的使用，也导致成本上升。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供一种多角度造影下血管对应位置关系检索方法及系统，通过两个造影面的极线约束关系确定两个造影角度影像中血管位置的对应关系。为达到上述目的，本专利技术具体提供了如下技术方案：一方面，本专利技术提供了一种多角度造影下血管位置关系检索系统，该系统包括造影机、造影影像接收模块、中心点校准模块、特征点检测模块、特征点对应血管模块，其中：所述造影机用于多投照角度的血管造影，以及对该造影影像进行采集；所述造影影像接收模块用于接收所述造影机传出的影像，并将该影像传输给中心点校准模块；所述中心点校准模块，用于校准多角度造影系统机械臂松动或旋转引起的中心点偏移；所述特征点检测模块，用于接受显示模块输入的基准影像目标血管的若干特征点，并通过空间极线约束关系检测第二影像对应特征点；所述特征点对应血管模块用于确定特征点所在血管，所述特征点是指能表示血管形态特征的解剖标志点。优选地，所述中心点校准模块进一步包括：校准点输入模块，其用于接受用户输入的两个投照角度造影影像若干对对应位置特征点；极线约束模块，其用于通过极线约束关系，计算基准影像的投影点在第二影像中的极线；误差最小化模块，其用于将第一投照系统作为固定系统，将若干校准点在第二影像的投影点与相应极线间距离的综合定义为误差函数，通过误差函数调整极线约束关系，校准第二投照系统中心点位置；中心点变换模块，使用误差结果对第二造影角度中心点空间位置进行变换，以减小两个角度造影中心点偏移误差。其中，所述中心点为造影机中C型臂的旋转中心，或其他造影设备进行造影时的取景空间中心。优选地，所述特征点检测模块进一步包括：基准影像特征点输入模块，其用于人工选取基准影像目标血管若干特征点；极线约束模块，使用空间极线约束关系计算基准影像特征点在第二影像的极线位置；第二影像特征点对应位置获取模块，利用第二影像中若干条极线和血管的相交位置确定基准影像特征点在第二影像中的对应位置。优选地，利用极线约束关系对两个角度造影的中心点进行校准，避免搜索误差。优选地，通过中心点偏移校准后的空间约束关系，搜索基准角度造影影像目标血管特征点在第二角度影像的对应位置。优选地，在目标血管段设置若干特征点，由特征点在两个角度造影影像的位置关系确定特征点所在血管的对应位置关系。优选地，所述系统还包括显示模块，所述显示模块用于人机交互输入特征点，并显示对应位置特征点检测结果。另一方面，本专利技术还提供了一种多角度造影下血管对应位置关系检索方法，该方法可以基于如上所述的系统实现，该方法包括：步骤一、接收至少两个投照角度造影影像，并储存；步骤二、选择所述至少两个投照角度造影影像中的对应解剖点作为校准点，并对所述至少两个投照角度造影影像进行中心点校准；步骤三、对中心点校准后的所述至少两个投照角度造影影像，选择目标血管在基准影像上的特征点，并计算该特征点在另一影像上的极线，通过极线与血管的交点判断所述另一影像中目标血管位置。优选地，所述步骤三中，通过空间极线约束关系计算基准影像上的特征点在第二影像上的极线。优选地，所述特征点位于主支血管与分支血管的交点。优选地，所述方法及系统尤其适用于血管在不同造影角度形态学差异较大，或存在多条血管形态学比较相似时，确定同一条血管在不同造影角度影像的对应位置关系。与现有技术相比，本专利技术技术方案简化了现有技术中直接对血管进行对应关系检测的复杂性；并基于空间约束关系对至少两个角度造影影像进行对应特征点检测，在实现无创检测的同时保证了检测结果的准确性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1为多角度造影下血管对应位置关系检索系统示意图；图2为中心点校准模块示意图；图3为特征点检测模块示意图；图4为双投照系统空间坐标系和极线约束关系示意图；图5为双投影系统中心点偏移示意图；图6a为用户选择的中心点校准前的多条形态学相似血管多角度造影下血管对应位置关系示意图；图6b为中心点校准后的多条形态学相似血管多角度造影下血管对应位置关系示意图；图7a为中心点偏移校准前形态学差异较大血管多角度造影下血管对应位置关系示意图；图7b为中心点偏移校准后形态学差异较大血管多角度造影下血管对应位置关系示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术实施例进行详细描述。应当明确，所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。本领域技术人员应当知晓，下述具体实施例或具体实施方式，是本专利技术为进一步解释具体的
技术实现思路
而列举的一系列优化的设置方式，而该些设置方式之间均是可以相互结合或者相互关联使用的，除非在本专利技术明确提出了其中某些或某一具体实施例或实施方式无法与其他的实施例或实施方式进行关联设置或共同使用。同时，下述的具体实施例或实施方式仅作为最优化的设置方式，而不作为限定本专利技术的保护范围的理解。实施例1：如图1所示，本专利技术提供一种多角度造影下血管对应位置关系的检索系统，该系统包括造影机、造影影像获取模块、中心点校准模块、特征点检测模块、特征点对应血管模块和显示模块，该造影机可以是例如X射线造影机、CT等可能的造影设备，其中：所述造影机用于对血管进行多角度造影；所述造影影像接收模块用于接收多投照角度的造影影像并将影像传入中心点校准模块，需要强调的是，该处的多角度造影，可以是两个角度、三个角度，以至于更多个角度，当选取的角度越多，则检索的精确性越高，当选用的角度较多时，其中心点校准以及特征点的对应算法是相同的，例如仍然可以选用一张造影作为基准影像，从而计算其余的一幅或多幅图像的对应极线，在后续的具体实施例中，仅以两个角度造影予以举例说明，但不应将之视为本专利技术保护范围的限定而解读；所述中心点校准模块包括校准点输入模块、极线约束模块、误差最小化模块和中心点变换模块，用于减小多角度造影存在的中心点偏移，并将校准后的影像传输给对应特征点检测模块；所述对应特征点检测模块用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多角度造影下血管对应位置关系检索系统，其特征在于，所述系统包括造影机、造影影像接收模块、中心点校准模块、特征点检测模块、特征点对应血管模块，其中：所述造影机用于多投照角度的血管造影，以及对该造影影像进行采集；所述造影影像接收模块用于接收所述造影机传出的影像，并将该影像传输给中心点校准模块；所述中心点校准模块，用于校准多角度造影系统机械臂松动或旋转引起的中心点偏移；所述特征点检测模块，用于接受显示模块输入的基准影像目标血管的若干特征点，并通过空间极线约束关系检测第二影像对应特征点；所述特征点对应血管模块用于确定特征点所在血管，所述特征点是指能表示血管形态特征的解剖标志点。

【技术特征摘要】
1.一种多角度造影下血管对应位置关系检索系统，其特征在于，所述系统包括造影机、造影影像接收模块、中心点校准模块、特征点检测模块、特征点对应血管模块，其中：所述造影机用于多投照角度的血管造影，以及对该造影影像进行采集；所述造影影像接收模块用于接收所述造影机传出的影像，并将该影像传输给中心点校准模块；所述中心点校准模块，用于校准多角度造影系统机械臂松动或旋转引起的中心点偏移；所述特征点检测模块，用于接受显示模块输入的基准影像目标血管的若干特征点，并通过空间极线约束关系检测第二影像对应特征点；所述特征点对应血管模块用于确定特征点所在血管，所述特征点是指能表示血管形态特征的解剖标志点。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述中心点校准模块进一步包括：校准点输入模块，其用于接受用户输入的两个投照角度造影影像若干对对应位置特征点；极线约束模块，其用于通过极线约束关系，计算基准影像的投影点在第二影像中的极线；误差最小化模块，其用于将误差定义为校准点输入模块输入的若干对对应投影点和相应极线间总距离，并通过误差函数调整极线约束关系，校准中心点；中心点变换模块，对第二造影角度中心点空间位置进行变换，以减小两个角度造影中心点偏移误差。3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述特征点检测模块进一步包括：基准影像特征点输入模块，其用于人工选取基准影像目标血管若干特征点；极线约束模块，使用空间极线约束关系计算基准影像特征点在第二影像的极线位置；第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：涂圣贤，杨璐璐，杨俊青，张素，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海,31