血管信息的获取方法、电子设备和存储介质技术

本发明专利技术提供了一种血管信息的获取方法、电子设备和存储介质，所述方法包括获取血管掩膜图像；根据血管掩膜图像，获取起始点和终止点的位置坐标；根据起始点和终止点的位置坐标，采用预设算法，确定起始点与终止点之间的目标路径，并将目标路径作为血管中心线；根据血管掩膜图像，获取血管中心线上的每一像素点所对应的横截面的点集；根据血管中心线上的每一像素点所对应的横截面的点集，获取血管的横截面特征信息。本发明专利技术可以快速自动的计算血管中心线，不仅减少了人机交互的繁琐操作，而且还提高了计算效率。此外，本发明专利技术在获取血管中心线后，还计算了血管中心线所对应的横截面的特征属性，从而可以为医生提供更全面的血管信息。从而可以为医生提供更全面的血管信息。从而可以为医生提供更全面的血管信息。

【技术实现步骤摘要】
血管信息的获取方法、电子设备和存储介质


[0001]本专利技术涉及图像处理
，特别涉及一种血管信息的获取方法、电子设备和存储介质。

技术介绍

[0002]血管疾病尤其是心血管疾病，已经成为威胁人类生命安全的主要疾病之一。在手术过程中，医生通过血管成像技术来辅助诊断各种血管疾病，例如钙化、主动脉夹层、动脉瘤等。基于血管的中心线和横截面能够重建出对应的血管曲面或拉直图像，也可生成一系列血管后处理图像，对于医生的诊断和后续治疗方案(如对于主动脉夹层，可用于选择合适的支架型号等)的提出具有重要意义。
[0003]虽然目前已经有很多血管中心线提取技术，但其仍然是一个非常具有挑战性的任务。例如现有技术中公开了一种血管中心线提取方法，从多条候选中心线中选择至少一条候选中心线作为所述血管区域的中心线，通过比较候选中心线上的顶点与基准血管尺寸进行比较，从而得到中心线，可见该现有技术所提供的血管中心线的提取方法需要模板且效率较慢，且无法获取血管的横截面特征信息。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种血管信息的获取方法、电子设备和存储介质，不仅可以提高血管中心线的计算效率，同时也可以获取血管的横截面特征信息。
[0005]为达到上述目的，本专利技术提供一种血管信息的获取方法，包括：
[0006]获取血管掩膜图像；
[0007]根据所述血管掩膜图像，获取起始点和终止点的位置坐标；
[0008]根据所述起始点和所述终止点的位置坐标，采用预设算法，确定所述起始点与所述终止点之间的目标路径，并将所述目标路径作为血管中心线；
[0009]根据所述血管掩膜图像，获取所述血管中心线上的每一像素点所对应的横截面的点集；
[0010]根据所述血管中心线上的每一像素点所对应的横截面的点集，获取血管的横截面特征信息。
[0011]可选的，所述方法还包括：
[0012]根据所述血管掩膜图像，获取中间点的位置坐标；
[0013]所述根据所述起始点和所述终止点的位置坐标，采用预设算法，确定所述起始点与所述终止点之间的目标路径，包括：
[0014]根据所述起始点、所述中间点和所述终止点的位置坐标，采用预设算法，确定所述起始点与所述中间点之间的第一目标路径以及所述中间点与所述终止点之间的第二目标路径；
[0015]连接所述第一目标路径和所述第二目标路径，确定所述起始点与所述终止点之间
的目标路径。
[0016]可选的，所述采用预设算法，确定所述起始点与所述中间点之间的第一目标路径，包括：
[0017]以所述起始点作为起始节点、所述中间点作为目标节点，采用A星算法，确定所述起始点与所述中间点之间的第一目标路径；
[0018]所述采用预设算法，确定所述中间点与所述终止点之间的第二目标路径，包括：
[0019]以所述中间点作为起始节点、所述终止点作为目标节点，采用A星算法，确定所述中间点与所述终止点之间的第二目标路径。
[0020]可选的，所述A星算法中采用的代价函数如下所示：
[0021]F(P)＝w1*G(P)+w2*H(P)
[0022][0023][0024]式中，F(P)是总代价，G(P)为起始节点到节点P的实际代价，H(P)为节点P到终止节点D的估计代价，为节点P到终止节点D的欧式距离，为节点P到其父节点的欧式距离，w1为第一权重系数，w2为第二权重系数。
[0025]可选的，所述第一权重系数w1为与所述节点P相关的动态系数。
[0026]可选的，所述方法还包括：
[0027]针对所述血管掩膜图像中的每一非零像素点，由近及远遍历其周边邻域像素点，直至找到与所述非零像素点距离最近的零像素点，计算所述非零像素点与所述零像素点之间的距离，并将所述距离设置为所述非零像素点的像素值，以获取血管距离变换图像；
[0028]所述第一权重系数w1的计算公式如下所示：
[0029]w1＝β*e
ΔP
[0030]其中，β为第一调节因子，且0＜β＜1，ΔP为所述血管距离变换图像中的最大像素值与所述节点P在所述血管距离变换图像中的像素值的差值的绝对值。
[0031]可选的，所述第二权重系数w2为与所述节点P相关的动态系数。
[0032]可选的，所述第二权重系数w2的计算公式如下所示：
[0033][0034]其中，σ为第二调节因子，且0＜σ＜1，|Z
P
‑
Z
D
|为所述节点P的Z坐标Z
P
与所述终止节点D的Z坐标Z
D
之间的差值的绝对值。
[0035]可选的，所述根据所述血管掩膜图像，获取所述血管中心线上的每一像素点所对应的横截面的点集，包括：
[0036]获取所述血管掩膜图像上的每一非零像素点的位置坐标；
[0037]针对所述血管中心线上的每一像素点：
[0038]将所述像素点和所述血管中心线上的与其相邻的邻像素点组成第一向量，并将所述像素点和每一所述非零像素点分别组成第二向量；
[0039]根据所述像素点、所述邻像素点和所述非零像素点的位置坐标，计算所述第一向量和所述第二向量之间的夹角；
[0040]将夹角在预设范围内的所述非零像素点所组成的点集作为所述像素点所对应的横截面的点集；
[0041]所述根据所述血管中心线上的每一像素点所对应的横截面的点集，获取血管的横截面特征信息，包括：
[0042]针对所述血管中心线上的每一像素点，将所述像素点和其所对应的横截面的点集进行拟合，以得到对应的横截面；
[0043]根据所述血管中心线上的每一所述像素点所对应的横截面，获取血管的横截面特征信息。
[0044]可选的，所述根据所述血管中心线上的每一所述像素点所对应的横截面，获取血管的横截面特征信息，包括：
[0045]将所述血管中心线上的每一所述像素点所对应的横截面映射至Z＝0的平面上，以获取对应的映射平面；
[0046]根据所述映射平面上的各像素点的位置坐标，获取所述映射平面的特征信息；
[0047]根据所述映射平面的特征信息，获取血管的横截面特征信息。
[0048]可选的，所述方法还包括：
[0049]对未分叉血管区域的血管中心线上的各像素点进行第一修正，以得到对应的第一修正点；
[0050]对分叉血管区域的血管中心线上的各像素点进行第二修正，以得到对应的第二修正点；
[0051]根据所述第一修正点和所述第二修正点，以得到修正后的血管中心线。
[0052]可选的，所述方法还包括：
[0053]针对所述血管掩膜图像中的每一非零像素点，由近及远遍历其周边邻域像素点，直至找到与所述非零像素点距离最近的零像素点，计算所述非零像素点与所述零像素点之间的距离，并将所述距离设置为所述非零像素点的像素值，以获取血管距离变换图像；
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种血管信息的获取方法，其特征在于，包括：获取血管掩膜图像；根据所述血管掩膜图像，获取起始点和终止点的位置坐标；根据所述起始点和所述终止点的位置坐标，采用预设算法，确定所述起始点与所述终止点之间的目标路径，并将所述目标路径作为血管中心线；根据所述血管掩膜图像，获取所述血管中心线上的每一像素点所对应的横截面的点集；根据所述血管中心线上的每一像素点所对应的横截面的点集，获取血管的横截面特征信息。2.根据权利要求1所述的血管信息的获取方法，其特征在于，所述方法还包括：根据所述血管掩膜图像，获取中间点的位置坐标；所述根据所述起始点和所述终止点的位置坐标，采用预设算法，确定所述起始点与所述终止点之间的目标路径，包括：根据所述起始点、所述中间点和所述终止点的位置坐标，采用预设算法，确定所述起始点与所述中间点之间的第一目标路径以及所述中间点与所述终止点之间的第二目标路径；连接所述第一目标路径和所述第二目标路径，确定所述起始点与所述终止点之间的目标路径。3.根据权利要求2所述的血管信息的获取方法，其特征在于，所述采用预设算法，确定所述起始点与所述中间点之间的第一目标路径，包括：以所述起始点作为起始节点、所述中间点作为目标节点，采用A星算法，确定所述起始点与所述中间点之间的第一目标路径；所述采用预设算法，确定所述中间点与所述终止点之间的第二目标路径，包括：以所述中间点作为起始节点、所述终止点作为目标节点，采用A星算法，确定所述中间点与所述终止点之间的第二目标路径。4.根据权利要求3所述的血管信息的获取方法，其特征在于，所述A星算法中采用的代价函数如下所示：F(P)＝w1*G(P)+w2*H(P)F(P)＝w1*G(P)+w2*H(P)式中，F(P)是总代价，G(P)为起始节点到节点P的实际代价，H(P)为节点P到终止节点D的估计代价，为节点P到终止节点D的欧式距离，为节点P到其父节点的欧式距离，w1为第一权重系数，w2为第二权重系数。5.根据权利要求4所述的血管信息的获取方法，其特征在于，所述第一权重系数w1为与所述节点P相关的动态系数。6.根据权利要求4所述的血管信息的获取方法，其特征在于，所述方法还包括：针对所述血管掩膜图像中的每一非零像素点，由近及远遍历其周边邻域像素点，直至找到与所述非零像素点距离最近的零像素点，计算所述非零像素点与所述零像素点之间的
距离，并将所述距离设置为所述非零像素点的像素值，以获取血管距离变换图像；所述第一权重系数w1的计算公式如下所示：w1＝β*e
ΔP
其中，β为第一调节因子，且0＜β＜1，ΔP为所述血管距离变换图像中的最大像素值与所述节点P在所述血管距离变换图像中的像素值的差值的绝对值。7.根据权利要求6所述的血管信息的获取方法，其特征在于，所述第二权重系数w2为与所述节点P相关的动态系数。8.根据权利要求7所述的血管信息的获取方法，其特征在于，所述第二权重系数w2的计算公式如下所示：其中，σ为第二调节因子，且0＜σ＜1，|Z
P
‑
Z
D
|为所述节点P的Z坐标Z
P
与所述终止节点D的Z坐标Z
D
之间的差值的绝对值。9.根据权利要求1所述的血管信息的获取方法，其特征在于，所述根据所述血管掩膜图像，获取所述血管中心线上的每一像素点所对应的横截面的点集，包括：获取所述血管掩膜图像上的每一非零像素点的位置坐标；针对所述血管中心线上的每一像素点：...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨君荣，杨溪，
申请(专利权)人：上海微创卜算子医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：