一种基于PTAM的内腔图像特征点检测方法技术

本发明专利技术一种基于PTAM的内腔图像特征点检测方法属于微创手术处理技术领域；该方法首先对内腔图像进行预处理，其次采用灰度重心法提取血管中心线，然后对提取的血管中心线进行进一步处理，采用基于八邻域滤波的方法检测血管分支点，该方法提取的血管分支会存在伪分支点，需要对血管伪分支点进行去除操作；然后提取内腔表面特征点，并进行非极大值抑制去除多余的内腔表面特征点，最后将提取的血管分支点和内腔表面特征点结合起来作为内腔血管图像的特征点。实验证明本方法明显提高内腔血管图像的匹配率，可以很好的实现内腔图像三维建模，为医生提供更可靠的信息，便于临床诊断。

A method of feature point detection in cavity image based on PTAM

【技术实现步骤摘要】
一种基于PTAM的内腔图像特征点检测方法
本专利技术一种基于PTAM的内腔图像特征点检测方法属于微创手术处理

技术介绍
在微创技术的发展下，临床上应用微创技术开展手术治疗已经成为了常态，传统开腹手术方法存在创伤大、恢复慢等缺点。而采用腹腔镜微创手术方式则能够明显减少手术创伤，促使患者尽快康复，具有术中损害小、清除效率高和恢复速度快等优势，尤其是可减少并发症，提高治疗效果，在临床应用中有较高的应用价值。微创手术是指通过内腔镜、胸腔镜等内窥镜在人体内进行观察。但是内腔镜并未完全满足医生的观察需求，也存在着以下三种问题：①内腔图像呈现在显示器上，医生需不断地在手术部位和显示器之间移动视线，影响医生手术操作的连贯性，且容易疲劳。②使用单个内腔镜观察局部内腔信息，若医生需要大范围观察信息，则需要多个内腔镜同时介入人体，这既增加了患者的负担也增加了内腔镜线缆、发射/接收器、介入套管等的复杂与笨重程度；③有时需要助手辅助手持和移动多个内腔镜配合医生观察，给医生的手术操作带来不便。针对上述不足，研究学者采用增强现实技术对患者的体表进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于PTAM的内腔图像特征点检测方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤a、采用灰度重心和八邻域相结合的方法检测血管分支点，所述血管分支点的集合为特征点集A；/n步骤b、提取内腔表面特征点，所述内腔表面特征点的集合为特征点集Q；/n步骤c、将步骤a得到的特征点集A和步骤b得到的特征点集Q合并为PTAM特征。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于PTAM的内腔图像特征点检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤a、采用灰度重心和八邻域相结合的方法检测血管分支点，所述血管分支点的集合为特征点集A；
步骤b、提取内腔表面特征点，所述内腔表面特征点的集合为特征点集Q；
步骤c、将步骤a得到的特征点集A和步骤b得到的特征点集Q合并为PTAM特征。


2.根据权利要求1所述的一种基于PTAM的内腔图像特征点检测方法，其特征在于，步骤a的具体步骤如下：
步骤a1：对采集到的人体内腔的原血管图像进行灰度化处理
根据人体对于色彩的敏感情况，对色彩图像进行加权灰度化处理，得到灰度图像Gray，计算方法为：
Gray＝0.30R+0.59G+0.11B
其中，R为色彩图像中红色图层分量，G为色彩图像中绿色图层分量，B为色彩图像中蓝色图层；
步骤a2：将血管在一定区间内的灰度值进行排列，取血管截面的灰度重心作为血管中心点，灰度重心法就是计算灰度图像Gray二值化后血管截面的一阶矩，提取出血管中心线，得到血管中心线图像，有：



其中，F(x,y)为灰度图像Gray二值化后的图像，且有x＝1,...,m；y＝1,...,n；
步骤a3、采用基于八邻域滤波提取血管中心线图像分支点特征
采用基于八邻域滤波方法提取血管分支点，选择一个种子点，使用3×3的模板检测该点的八个邻域，判定该点是否为分支点；
步骤a31、把任一血管截面的灰度重心作为种子点，以所述种子点为中心，提取周围八个邻域位置的像素灰度值，构成一个1×8的八邻域矩阵；
步骤a32、检测八邻域矩阵中像素灰度值为1的个数λ，其中：
0＜λ≤2，所述种子点为候选端点；
2＜λ≤3，所述种子点为候选分支点；
3＜λ≤4，所述种子点为候选交叉点；
集合候选分支点；
步骤a33、去除候选分支点提取过程中的短线和毛刺
定义该血管切线方向上相邻三个候选分支点分别为候选分支点a、候选分支点b和候选分支点c；对候选分支点a使用3×3的模板滤波，如果沿血管切线方向，所述候选分支点a的八邻域内存在灰度值大...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙晓明，徐凯歌，王森，张微风，吴晨旭，于晓洋，吴海滨，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：发明
国别省市：黑龙;23