基于GPU并行运算的X射线造影图像仿真方法技术

本发明专利技术提出了一种基于GPU并行运算的X射线造影图像仿真方法，能够提高仿真结果的真实度及仿真算法的时间效率。主要包括1、构建旋转造影成像模型；2、利用区域增长的方法对CT影像的冠脉进行分割，通过冠脉CT值的权重优化，模拟冠脉增强的三维影像；3、根据旋转造影成像系统的参数设定，建立透视投影模型，计算三维影像空间到二维成像空间的映射关系；4、构建能量衰减模型，计算透射X射线的能量分布；5、以三维模拟影像的体素坐标对GPU的纹理数据初始化，利用透视投影模型和能量衰减模型并行计算仿真造影图像。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基于GPU并行运算的X射线造影图像仿真方法，适用于重建算法优势的评价及临床医务人员培训等领域。
技术介绍
冠状动脉造影成像以其高分辨率和高对比度等特征，被称为心血管疾病诊断和治疗成像方法中的“金标准”。获取造影图像的途径包括单平面、双平面及旋转造影成像方式。旋转造影成像可实现多角度照射，降低了对狭窄病灶误诊的概率，方便医生对血管狭窄程度的了解及合适治疗方案的制定。但临床冠脉造影图像仍普遍存在以下问题(I)因血管结构错综复杂引起的交叉和遮挡严重；(2) 二维造影图像丢失大量的空间信息；(3)造影图 像中存在大量的背景噪声。上述问题导致临床医生很难通过有限的成像角度对病灶进行诊断和治疗。基于X射线冠状动脉造影图像的三维重建可有效弥补冠状动脉造影术中存在的缺陷。该技术可从有限的二维图像中恢复血管的三维信息，在先验知识的引导下，实现对血管狭窄部分的测量和评估、对冠状动脉运动的模拟、及最佳造影成像角度的确定等。但因真实造影数据的多样性导致三维重建算法缺少统一的评价标准。基于X射线造影图像的仿真可获取具有先验知识的造影图像，为三维重建算法的研究和改进提供精确的评价标准，最终实本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于GPU并行运算的X射线造影图像仿真方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步：旋转造影成像模型的构建：根据临床C型臂旋转造影成像系统的参数信息，包括C型臂旋转角度、成像系统各部位之间的距离，构建旋转造影成像模型；第二步：三维影像中冠状动脉的分割：通过选取血管种子点，利用区域增长算法对CT影像中的冠状动脉进行半自动分割；第三步：基于权重优化的冠状动脉增强影像的模拟：根据冠脉结构在三维影像中的空间分布信息，对相应的CT值进行权重优化，增强三维影像中冠状动脉脉络结构；第四步：透视投影模型的构建：根据摄像机成像原理，利用旋转成像系统的参数信息，构建内参和外参矩阵，实现三维影像空间到二维成像空间的映射；...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨健，王涌天，刘越，宋爽，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：