基于改进外极线约束匹配的血管三维重建方法技术

本发明专利技术公开的是一种基于改进外极线约束匹配的血管三维重建方法，包括步骤：1)获取同一心动周期下两个不同视角的DSA图像的造影参数，并生成几何变换矩阵；2)分割、提取两个DSA图像中感兴趣血管段的中心线并顺序保存坐标，并对坐标进行处理来保证两中心线坐标个数相同；3)进行造影系统的自标定，优化几何变换矩阵；4)构建外极线匹配度矩阵，通过动态规划得最优点对匹配；5)由最优点对计算三维坐标，并进行三维可视化；本发明专利技术的方法对造影系统设备没有太高要求，最普遍的单面造影系统即可，且对场景和测试样本中人体拍摄角度没有太多要求，不需要附加额外的辅助设备或造作，适用于诸多场景中的血管三维重建。

3D reconstruction of blood vessels based on improved epipolar constraint matching

【技术实现步骤摘要】
基于改进外极线约束匹配的血管三维重建方法
本专利技术涉及一种血管三维重建方法，尤其涉及一种基于改进外极线约束匹配的血管三维重建方法，属于计算机视觉领域。
技术介绍
医学图像三维重建及可视化技术能够帮助从两幅不同角度的单面造影图像重建三维冠状动脉，目前医学上主要使用冠脉造影图像技术，但是冠脉造影图像不能直接提供人体重要血管的三维空间信息，难以作到客观、准确、定量和快速的实现人体重要血管的三维重建，如采用X射线单臂造影系统对人体做X射线造影，通过旋转造影臂得到一个对应于不同造影角度的造影图像序列，单臂造影可以很方便对人体进行不同角度的造影，但是对重建来说个缺点就是我们无法得到同一时刻的不同视角的造影图像，这给重建带来很大的困难。要重建血管的真实三维空间结构，需要得到血管至少两个不同角度的投影信息，传统方法首先提取出血管的骨架，然后通过不同视角空间约束关系，对不同视角投影图像的血管像素点通过立体视觉中的外极线约束进行正确匹配并重建，但当血管比较扭曲或外极线不精确时，外极线会与血管有多个交点。目前常见的寻找共轭点方法主要有采用多种匹配度评价的混本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于改进外极线约束匹配的血管三维重建方法，其特征在于该血管三维重建方法包括以下步骤：/n1)读取同一个人在不同角度下的造影序列，获取相应心动周期下同一心动时刻的DSA图像及造影参数，并生成几何变换矩阵GT；/n2)获取两个DSA图像中感兴趣血管段的中心线坐标，并对坐标进行处理，保证两中心线坐标个数相同；/n3)进行造影系统的自标定：构建目标函数，优化几何变换矩阵，生成精准的外极线；/n4)计算外极线匹配度，通过动态规划获得最优点对匹配；/n5)由最优点对计算三维坐标并显示。/n

【技术特征摘要】
1.基于改进外极线约束匹配的血管三维重建方法，其特征在于该血管三维重建方法包括以下步骤：
1)读取同一个人在不同角度下的造影序列，获取相应心动周期下同一心动时刻的DSA图像及造影参数，并生成几何变换矩阵GT；
2)获取两个DSA图像中感兴趣血管段的中心线坐标，并对坐标进行处理，保证两中心线坐标个数相同；
3)进行造影系统的自标定：构建目标函数，优化几何变换矩阵，生成精准的外极线；
4)计算外极线匹配度，通过动态规划获得最优点对匹配；
5)由最优点对计算三维坐标并显示。


2.根据权利要求1所述的基于改进外极线约束匹配的血管三维重建方法，其特征在于：所述血管三维重建方法适用于冠状动脉血管以及其他血管的三维重建，所述其他血管包括肾动脉、股动脉、下腔静脉。


3.根据权利要求1或2所述的基于改进外极线约束匹配的血管三维重建方法，其特征在于：在步骤1)中，通过造影时同步记录的心电信号来保证同一心动周期。


4.根据权利要求1所述的基于改进外极线约束匹配的血管三维重建方法，其特征在于：步骤1)中所述造影参数包括内参、外参，所述内参包括：像素间距q,成像大小W×H,射线源到投影面中心距离SID；所述外参包括：射线源到同心点距离SOD，造影左右角度LAO/RAO，造影前后角度CRAN/CAUD。


5.根据权利要求1所述的基于改进外极线约束匹配的血管三维重建方法，其特征在于：步骤1)中几何变换矩阵GT包括R＝Rx(β2)·Ry(α2)...

【专利技术属性】
技术研发人员：童基均，王芳良，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33