一种心脑血管造影的病灶区域分割方法技术

本发明专利技术涉及一种心脑血管造影的病灶区域分割方法，涉及图像处理技术领域。包括以下步骤：获取心脑血管造影图像；对造影图像中的噪声像素点进行标记，并获取造影图像的噪声密度；根据造影图像的噪声密度设置初始滤波窗口；获取每个像素点对应的自适应滤波窗口；获取去噪后的心脑血管图像，并对其阈值分割获取待检测的血管脉络图；将待检测的血管脉络图通过训练好的神经网络获取血管脉络图的病灶区域。本发明专利技术通过对每个像素点滤波窗口自适应选取，对心脑血管造影图进行平滑去噪，实现精准去噪和保护边缘、细节信息。细节信息。细节信息。

【技术实现步骤摘要】
一种心脑血管造影的病灶区域分割方法


[0001]本专利技术涉及图像处理
，具体涉及一种心脑血管造影的病灶区域分割方法。

技术介绍

[0002]心脑血管疾病是心脏血管和脑血管疾病的统称，泛指由于高脂血症、血液黏稠、动脉粥样硬化、高血压等所导致的心脏、大脑及全身组织发生的缺血性或出血性疾病，其是临床中死亡率及致残率最高的多发性疾病。
[0003]在对心脑血管进行检测时常使用数字减影血管造影技术，从显影的结果中观察含有造影剂的血液流动顺序，以及血管充盈情况，从而了解血管的生理和解剖的变化。但由于成像设备本身由于光电的基本性质引起的量子噪声和接收器件本身产生的颗粒噪声以及大功率电子器件的接入、大功率用电设备的开启断开和电磁场等产生的噪声干扰，使得采集的心脑血管造影图像中含有大量的噪声信号，若直接对原始的造影图像进行分割检测，其结果会存在较大的误差。
[0004]为了实现上述目的，本领域技术人员通常采用传统图像滤波去噪方式，由于滤波窗口大小固定和不同类型像素点使用的平滑去噪方式相同，易造成图像内的噪声抑制效果差，并使图像内的边缘和细节信息出现丢失和模糊等情况，影响心脑血管疾病的检测。

技术实现思路

[0005]为了解决现有技术中的不足，本专利技术提供一种心脑血管造影的病灶区域分割方法，该方法通过对每个像素点滤波窗口自适应选取，对心脑血管造影图进行平滑去噪，实现精准去噪和保护边缘、细节信息。
[0006]本专利技术的一种心脑血管造影的病灶区域分割方法，包括以下步骤：获取心脑血管造影图像；对造影图像中的噪声像素点进行标记，并获取造影图像的噪声密度；根据造影图像的噪声密度设置初始滤波窗口；根据造影图像中每个像素点与其邻域内每个像素点间的灰度差值，并对灰度差值从小到大进行排序获取每个像素点对应的灰度差值序列；获取每个像素点对应灰度差值序列中所有灰度差值的第一均值，并获取每个像素点对应灰度差值序列前半部分中多个灰度差值的第二均值；将第一均值与第二均值的加和作为每个像素点的邻域灰度特征值；根据每个像素点的邻域灰度特征值对初始滤波窗口进行调整，获取每个像素点对应的自适应滤波窗口；根据每个像素点对应的自适应滤波窗口对其进行滤波处理获取去噪后的心脑血管图像；根据去噪后的心脑血管图像进行阈值分割获取待检测的血管脉络图；将待检测的血管脉络图通过训练好的神经网络获取血管脉络图的病灶区域。
[0007]在一实施例中，所述每个像素点对应的自适应滤波窗口是按照以下步骤获取：预设第一阈值和第二阈值；当每个像素点对应的邻域灰度特征值大于第一阈值，且小于或等于第二阈值时，则将滤波窗口作为每个像素点的滤波窗口；当每个像素点对应的邻域灰度特征值小于或等于第一阈值时，则将初始滤波窗口的尺寸调小处理获取每个像素点的第一滤波窗口；当每个像素点对应的邻域灰度特征值大于第二阈值时，则将初始滤波窗口的尺寸调大处理获取每个像素点的第二滤波窗口。
[0008]在一实施例中，所述第一阈值是按照以下步骤获取：获取所有像素点对应第一均值的第三均值；并获取所有像素点对应第二均值的第四均值；将第三均值和第四均值的加和作为第一阈值。
[0009]在一实施例中，所述第二阈值是按照以下步骤获取：获取第一均值大于第三均值对应所有像素点的第一均值的第五均值；将第五均值和第四均值加和作为第二阈值。
[0010]在一实施例中，所述滤波处理过程中，根据第一滤波窗口对邻域灰度特征值小于或等于第一阈值对应像素点去噪时，去除第一滤波窗口内标记的噪声像素点后，将第一滤波窗口尺寸内剩余像素点的灰度值替换第一滤波窗口中心像素点的灰度值。
[0011]在一实施例中，所述滤波处理过程中，根据初始滤波窗口对邻域灰度特征值大于第一阈值，且小于或等于第二阈值对应像素点去噪时，去除初始滤波窗口内标记的噪声像素点后，对初始滤波窗口内像素点进行K均值聚类获取两类像素点，获取与初始滤波窗口中心像素点所处在同一类的所有像素点；获取同一类的所有像素点中邻域灰度特征值大于第一阈值，且小于或等于第二阈值对应像素点及其他像素点；将邻域灰度特征值大于第一阈值，且小于或等于第二阈值对应像素点的灰度均值和其他像素点的灰度均值的加权求和值替换初始滤波窗口中心像素点的灰度值。
[0012]在一实施例中，所述滤波处理过程中，根据第二滤波窗口对邻域灰度特征值大于第二阈值对应的像素点去噪时，去除第二滤波窗口内标记的噪声像素点后，将中心像素点的邻域像素点的灰度均值作为第二滤波窗口中心像素点的灰度值，再对第二滤波窗口内去噪后的像素点通过K均值聚类获取与中心像素点同类的所有像素点；将与中心像素点同类的每个像素点灰度值进行距离加权求和，将距离加权求和值替换第二滤波窗口中心像素点的灰度值。
[0013]在一实施例中，所述噪声像素点是按照以下步骤进行标记：以的窗口对造影图像进行遍历获取每个窗口内像素点灰度值的极大值，将每个窗口中极大值所对应的中心像素点标记为噪声像素点。
[0014]在一实施例中，将标记的噪声像素点数量所占造影图像中所有像素点数量的比值作为造影图像的噪声密度。
[0015]在一实施例中，神经网络训练的过程中，采用交叉熵损失函数；网络输入为含有病灶的血管脉络图，网络输出为血管脉络图中的病灶区域；网络的标签为血管脉络图中的病灶区域。
[0016]本专利技术的有益效果是：本专利技术提供的一种心脑血管造影的病灶区域分割方法，该
方法通过采集的心脑血管造影图像，根据图像内的噪声密度和各像素点的分类结果，使滤波窗口尺寸实现自适应选取，再根据像素点的不同类型和其对应的滤波窗口尺寸，对心脑血管造影图进行平滑去噪，实现精准去噪和保护边缘、细节信息。最后阈值分割获取血管脉络图，利用神经网络分割病灶区域。从而有效提升了心脑血管造影图像中病灶区域识别的准确性；进而为医生辨识心脑血管造影图中病灶区域提供便利。
附图说明
[0017]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他的附图。
[0018]图1为本专利技术的一种心脑血管造影的病灶区域分割方法的实施例总体步骤的流程图。
具体实施方式
[0019]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0020]本专利技术所针对的情景为：由于设备等各种因素的制约和影响，心脑血管造影图像在采集、传输、存储的过程中会引入大量噪声信号。而采用现有的方法对心脑血管造影图像去噪时，抑制噪声效果较差，且易造成血管边缘模糊，影响心脑血管疾病的检测。本专利技术通过处理采集的心脑血管造影图像，根据图像内的噪声密度和各像素点的分类本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种心脑血管造影的病灶区域分割方法，其特征在于，包括以下步骤：获取心脑血管造影图像；对造影图像中的噪声像素点进行标记，并获取造影图像的噪声密度；根据造影图像的噪声密度设置初始滤波窗口；根据造影图像中每个像素点与其邻域内每个像素点间的灰度差值，并对灰度差值从小到大进行排序获取每个像素点对应的灰度差值序列；获取每个像素点对应灰度差值序列中所有灰度差值的第一均值，并获取每个像素点对应灰度差值序列前半部分中多个灰度差值的第二均值；将第一均值与第二均值的加和作为每个像素点的邻域灰度特征值；根据每个像素点的邻域灰度特征值对初始滤波窗口进行调整，获取每个像素点对应的自适应滤波窗口；根据每个像素点对应的自适应滤波窗口对其进行滤波处理获取去噪后的心脑血管图像；根据去噪后的心脑血管图像进行阈值分割获取待检测的血管脉络图；将待检测的血管脉络图通过训练好的神经网络获取血管脉络图的病灶区域。2.根据权利要求1所述的一种心脑血管造影的病灶区域分割方法，其特征在于，所述每个像素点对应的自适应滤波窗口是按照以下步骤获取：预设第一阈值和第二阈值；当每个像素点对应的邻域灰度特征值大于第一阈值，且小于或等于第二阈值时，则将滤波窗口作为每个像素点的滤波窗口；当每个像素点对应的邻域灰度特征值小于或等于第一阈值时，则将初始滤波窗口的尺寸调小处理获取每个像素点的第一滤波窗口；当每个像素点对应的邻域灰度特征值大于第二阈值时，则将初始滤波窗口的尺寸调大处理获取每个像素点的第二滤波窗口。3.根据权利要求2所述的一种心脑血管造影的病灶区域分割方法，其特征在于，所述第一阈值是按照以下步骤获取：获取所有像素点对应第一均值的第三均值；并获取所有像素点对应第二均值的第四均值；将第三均值和第四均值的加和作为第一阈值。4.根据权利要求3所述的一种心脑血管造影的病灶区域分割方法，其特征在于，所述第二阈值是按照以下步骤获取：获取第一均值大于第三均值对应所有像素点的第一均值的第五均值；将第五均值和第四均值加和作为第二阈值。5.根据权利要求2所述的一种心脑血管造影的病灶区域分割方法，其特征在于，所述滤波处理过程中，根据第一滤波窗口...

【专利技术属性】
技术研发人员：王媛，杨明，
申请(专利权)人：山东第一医科大学附属省立医院山东省立医院，
类型：发明
国别省市：