本发明专利技术提供一种血管图像分割方法及装置，该方法包括：利用多尺度滤波对待处理医学影像进行增强处理，得到增强血管图像，以及所述增强血管图像中各像素点处的预测血管方向；对所述增强血管图像进行阈值分割以及形态学处理，获取初步血管模型及其初步中心线；利用所述增强血管图像中各像素点处的预测血管方向对所述初步中心线进行延伸，得到优化中心线；在所述增强血管图像中以所述优化中心线为基础，利用区域增长算法得到优化血管模型。本发明专利技术对不同直径的血管进行了增强，提取并优化了血管中心线，优化中心线上的每一点都属于血管点，通过优化中心线提供了大量、准确的种子点，进而通过区域增长法得到了全面准确的血管模型。通过区域增长法得到了全面准确的血管模型。通过区域增长法得到了全面准确的血管模型。
【技术实现步骤摘要】
一种血管图像分割方法及装置
[0001]本专利技术涉及医学图像处理
，尤其涉及一种血管图像分割方法及装置。
技术介绍
[0002]血管疾病尤其是心脑血管疾病，已经成为了威胁人类生命安全的主要疾病之一。在外科手术过程中，良好三维血管的可视化效果对于相关手术的成功实施十分重要。例如，在肿瘤切除手术、激光消融手术等过程中，需要对病灶周围血管分布、血管结构、走向以及半径有一个清晰的了解。
[0003]对于血管影像的分割，现有技术中通常基于阈值对医学影像进行分割处理得到血管点，然而，其分割阈值难以确定，而且血管(尤其是血管边界区域)的分割精度往往不高。因此，需要一种能够快速、精确的从医学影像中分割出血管的技术方案。
技术实现思路
[0004]本专利技术提供一种血管图像分割方法及装置，用以解决现有技术中血管图像分割精度不高的缺陷。
[0005]本专利技术提供一种血管图像分割方法，包括：
[0006]利用多尺度滤波对待处理医学影像进行增强处理，得到增强血管图像，以及所述增强血管图像中各像素点处的预测血管方向；
[0007]对所述增强血管图像进行阈值分割以及形态学处理，获取初步血管模型及其初步中心线；
[0008]利用所述增强血管图像中各像素点处的预测血管方向对所述初步中心线进行延伸，得到优化中心线；
[0009]在所述增强血管图像中以所述优化中心线为基础，利用区域增长算法得到优化血管模型。
[0010]根据本专利技术提供的一种血管图像分割方法，其特征在于，所述利用多尺度滤波对待处理医学影像进行增强处理，得到增强血管图像，以及所述增强血管图像中各像素点处的预测血管方向，包括：
[0011]利用多个尺度的滤波器分别对所述待处理医学影像进行滤波处理，得到每一尺度的滤波器对所述待处理医学影像中各像素点的滤波结果以及预测血管方向；
[0012]对于所述待处理医学影像的每一像素点，将该像素点的多个尺度的滤波结果中最大的响应值确定为该像素点的最终滤波结果，并将所述最大的响应值对应的预测血管方向作为该像素点处的最终预测血管方向；
[0013]根据所述待处理图像的所有像素点的最终滤波结果，生成所述增强血管图像。
[0014]根据本专利技术提供的一种血管图像分割方法，所述对所述增强血管图像进行阈值分割以及形态学处理，获取初步血管模型及其初步中心线，包括：
[0015]基于第一强度阈值，对所述增强血管图像进行二值化处理，得到二值化图像；
[0016]对所述二值化图像进行连通域分析、筛选，得到所述初步血管模型；
[0017]基于形态学对所述初步血管模型进行处理，提取得到所述初步中心线。
[0018]根据本专利技术提供的一种血管图像分割方法，所述第一强度阈值根据所述增强血管图像的像素点的最大强度值按照第一预设比例设定。
[0019]根据本专利技术提供的一种血管图像分割方法，所述对所述二值化图像进行连通域分析、筛选，得到所述初步血管模型，包括：
[0020]提取出所述二值化图像中的连通域，并根据预设体积阈值进行筛选，剔除所有连通域中体积小于预设体积阈值的连通域，得到初步血管模型。
[0021]根据本专利技术提供的一种血管图像分割方法，所述基于形态学对所述初步血管模型进行处理，提取得到所述初步中心线，包括：
[0022]利用距离变换，和/或，腐蚀算法对所述初步血管模型进行处理，得到所述初步中心线。
[0023]根据本专利技术提供的一种血管图像分割方法，所述利用所述增强血管图像中各像素点处的预测血管方向对所述初步中心线进行延伸，得到优化中心线，包括：
[0024]确定所述初步中心线的各个末端点；
[0025]对于所述各个末端点中的每一末端点，执行如下操作：
[0026]根据第一末端点的预测血管方向，确定相应的第一延伸点；其中，所述第一末端点是所述各个末端点中的任意一个；
[0027]判断所述第一末端点与所述第一延伸点之间是否满足预设延伸条件；
[0028]在满足所述预设延伸条件的情况下，将所述第一延伸点加入所述初步中心线，得到更新后的中心线，并以所述第一延伸点作为新的末端点执行下一次延伸，直至确定当前分支的最终末端点；
[0029]在所述各个末端点所在分支的最终末端点均已确定的情况下，将相应更新后的中心线作为所述优化中心线。
[0030]根据本专利技术提供的一种血管图像分割方法，所述预设延伸条件，包括：
[0031]所述第一末端点的预测血管方向与所述第一延伸点的预测血管方向之间的夹角小于预设夹角阈值；
[0032]和/或，所述第一末端点在所述增强血管图像中的强度与所述第一延伸点在所述增强血管图像中的强度的比值大于第二预设比例。
[0033]根据本专利技术提供的一种血管图像分割方法，所述在所述增强血管图像中以所述优化中心线为基础，利用区域增长算法得到优化血管模型，包括：
[0034]以所述优化中心线为初始血管集合，确定相应的相邻点集合；
[0035]对于所述相邻点集合中的每一像素点，确定该像素点的所有邻域点中属于所述初始血管集合的点并计算平均强度值，在该像素点的强度值与所述平均强度值的比值大于第三预设比例的情况下，将该像素点从所述相邻点集合中删除，并加入到所述初始血管集合中；
[0036]迭代执行上述过程，直至不再有新的像素点加入所述初始血管集合，并根据更新后的所述初始血管集合确定所述优化血管模型。
[0037]根据本专利技术提供的一种血管图像分割方法，还包括：
[0038]对原始脑影像进行预处理，得到所述待处理医学影像；
[0039]其中，所述预处理包括以下一项或更多项：
[0040]降噪处理，偏移场校正，灰度归一化。
[0041]本专利技术还提供一种血管图像分割装置，包括：
[0042]血管增强模块，用于利用多尺度滤波对待处理医学影像进行增强处理，得到增强血管图像，以及所述增强血管图像中各像素点处的预测血管方向；
[0043]中心线提取模块，用于对所述增强血管图像进行阈值分割以及形态学处理，获取初步血管模型及其初步中心线；
[0044]中心线优化模块，用于利用所述增强血管图像中各像素点处的预测血管方向对所述初步中心线进行延伸，得到优化中心线；
[0045]血管优化模块，用于在所述增强血管图像中以所述优化中心线为基础，利用区域增长算法得到优化血管模型。
[0046]根据本专利技术提供的一种血管图像分割装置，所述血管增强模块，包括：
[0047]滤波单元，用于利用多个尺度的滤波器分别对所述待处理医学影像进行滤波处理，得到每一尺度的滤波器对所述待处理医学影像中各像素点的滤波结果以及预测血管方向；
[0048]确定单元，用于对于所述待处理医学影像的每一像素点，将该像素点的多个尺度的滤波结果中最大的响应值确定为该像素点的最终滤波结果，并将所述最大的响应值对应的预测血管方向作为该像素本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种血管图像分割方法，其特征在于，包括：利用多尺度滤波对待处理医学影像进行增强处理，得到增强血管图像，以及所述增强血管图像中各像素点处的预测血管方向；对所述增强血管图像进行阈值分割以及形态学处理，获取初步血管模型及其初步中心线；利用所述增强血管图像中各像素点处的预测血管方向对所述初步中心线进行延伸，得到优化中心线；在所述增强血管图像中以所述优化中心线为基础，利用区域增长算法得到优化血管模型。2.根据权利要求1所述的血管图像分割方法，其特征在于，其特征在于，所述利用多尺度滤波对待处理医学影像进行增强处理，得到增强血管图像，以及所述增强血管图像中各像素点处的预测血管方向，包括：利用多个尺度的滤波器分别对所述待处理医学影像进行滤波处理，得到每一尺度的滤波器对所述待处理医学影像中各像素点的滤波结果以及预测血管方向；对于所述待处理医学影像的每一像素点，将该像素点的多个尺度的滤波结果中最大的响应值确定为该像素点的最终滤波结果，并将所述最大的响应值对应的预测血管方向作为该像素点处的最终预测血管方向；根据所述待处理图像的所有像素点的最终滤波结果，生成所述增强血管图像。3.根据权利要求1所述的血管图像分割方法，其特征在于，所述对所述增强血管图像进行阈值分割以及形态学处理，获取初步血管模型及其初步中心线，包括：基于第一强度阈值，对所述增强血管图像进行二值化处理，得到二值化图像；对所述二值化图像进行连通域分析、筛选，得到所述初步血管模型；基于形态学对所述初步血管模型进行处理，提取得到所述初步中心线。4.根据权利要求3所述的血管图像分割方法，其特征在于，所述第一强度阈值根据所述增强血管图像的像素点的最大强度值按照第一预设比例设定。5.根据权利要求3所述的血管图像分割方法，其特征在于，所述对所述二值化图像进行连通域分析、筛选，得到所述初步血管模型，包括：提取出所述二值化图像中的连通域，并根据预设体积阈值进行筛选，剔除所有连通域中体积小于预设体积阈值的连通域，得到初步血管模型。6.根据权利要求3所述的血管图像分割方法，其特征在于，所述基于形态学对所述初步血管模型进行处理，提取得到所述初步中心线，包括：利用距离变换，和/或，腐蚀算法对所述初步血管模型进行处理，得到所述初步中心线。7.根据权利要求1所述的血管图像分割方法，其特征在于，所述利用所述增强血管图像中各像素点处的预测血管方向对所述初步中心线进行延伸，得到优化中心线，包括：确定所述初步中心线的各个末端点；对于所述各个末端点中的每一末端点，执行如下操作：根据第一末端点的预...
【专利技术属性】
技术研发人员：苏紫昱，刘文博，旷雅唯，
申请(专利权)人：华科精准北京医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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