[发明专利]运动对象轮廓跟踪方法和装置、心肌运动解析方法和装置

权利要求书

1.一种运动对象轮廓跟踪装置，用于在图像片时间序列中跟踪作周期性变形运动的运动对象的轮廓，所述图像片时间序列包括分别在所述运动对象的一个运动周期中的多个时刻获得的多个图像片，所述装置包括：

轮廓跟踪部件，被配置为：

以所述运动对象在该图像片时间序列中的预定图像片中的初始轮廓作为起始轮廓，在第一时间方向上在所述图像片时间序列中进行轮廓跟踪，以得到所述运动对象在所述图像片时间序列中的每个图像片中的第一轮廓，其中，以所述第一时间方向上的最后一个图像片作为第一个图像片的在前图像片；以及

以所述初始轮廓作为起始轮廓，在第二时间方向上在所述图像片时间序列中进行轮廓跟踪，以得到所述运动对象在所述图像片时间序列中的每个图像片中的第二轮廓，其中，以所述第二时间方向上的最后一个图像片作为第一个图像片的在前图像片；

轮廓比较部件，被配置为计算所述运动对象在所述预定图像片中的第一轮廓与所述初始轮廓的相似度作为第一相似度，以及所述运动对象在所述预定图像片中的第二轮廓与所述初始轮廓的相似度作为第二相似度；以及

轮廓校正部件，被配置为以所述轮廓跟踪部件在所述第一相似度与所述第二相似度中较大的一个所对应的轮廓跟踪方向上得到的各个图像片中的轮廓，作为所述运动对象在相应图像片中的轮廓。

2.根据权利要求1的装置，其中，所述轮廓跟踪部件包括：

感兴趣区域生成部件，被配置为对所述运动对象在当前图像片中的轮廓进行膨胀，以得到轮廓感兴趣区域；

跟踪单元划分部件，被配置为将所述轮廓感兴趣区域划分成多个预定大小的跟踪单元；

匹配部件，被配置为通过模板匹配来得到所述多个跟踪单元在下一个图像片中的位置；

运动矢量计算部件，被配置为根据所述多个跟踪单元在下一个图像片中的位置来计算所述多个跟踪单元从当前图像片到下一个图像片的运动矢量；以及

下一轮廓确定部件，被配置为基于所述运动对象在当前图像片中的轮廓和所述多个跟踪单元从当前图像片到下一个图像片的运动矢量来得到所述运动对象在下一个图像片中的轮廓。

3.根据权利要求2的装置，其中，

所述运动矢量计算部件被进一步配置为计算所述运动对象在当前图像片中的轮廓上的每个轮廓点在预定范围内的相邻跟踪单元的运动矢量的加权平均，作为该轮廓点从当前图像片到下一个图像片的运动矢量；以及

所述下一轮廓确定部件被进一步配置为根据所述运动对象在当前图像片中的轮廓上的每个轮廓点的运动矢量来移动所述运动对象在当前图像片中的轮廓，以得到所述运动对象在下一个图像片中的轮廓。

4.根据权利要求1的装置，其中，所述运动对象是左心室，所述图像片时间序列包括分别在一个心动周期中的多个时刻针对所述左心室的与左心室的长轴相交的一个截面获得的多个图像片，并且所述装置还包括初始轮廓获取部件，用于获取所述初始轮廓，所述初始轮廓获取部件包括：

坐标变换部件，被配置为将所述预定图像片变换到极坐标系中，以及将心内膜轮廓获取部件在所述极坐标系中获取的所述左心室的心内膜轮廓作为初始轮廓映射到原始的所述预定图像片中；以及

所述心内膜轮廓获取部件，被配置为在所述极坐标系中获取所述左心室的心内膜轮廓。

5.根据权利要求4的装置，其中，所述心内膜轮廓获取部件包括：

边缘检测部件，被配置为检测所述预定图像片中的边缘；

轮廓定位部件，被配置为在所述极坐标系中利用所述预定图像片的灰度图像的水平投影来获取所述左心室在所述预定图像片中的心内膜轮廓的半径；以及

轮廓拟合部件，被配置为在所述极坐标系中利用直线检测方法从位于所述左心室的心内膜轮廓的半径附近的边缘获得所述左心室的心内膜轮廓。

6.根据权利要求1的装置，其中，所述运动对象是左心室，所述图像片时间序列包括分别在一个心动周期中的多个时刻针对所述左心室的与左心室的长轴相交的一个截面获得的多个图像片，并且所述装置还包括初始轮廓获取部件，用于获取所述初始轮廓，所述初始轮廓获取部件包括：

坐标变换部件，被配置为将所述预定图像片变换到极坐标系中，以及将心外膜轮廓获取部件在所述极坐标系中获取的所述左心室的心外膜轮廓作为初始轮廓映射到原始的所述预定图像片中；以及

所述心外膜轮廓获取部件，被配置为在所述极坐标系中获取所述左心室的心外膜轮廓。