[发明专利]基于图像的生物组织弹性的测量方法及装置

权利要求书

1.一种基于图像的生物组织弹性的测量方法，包括下列步骤：

步骤A，获取待测生物组织的N帧连续的灰度图像，N为正整数；

步骤B，获取所述灰度图像上的感兴趣区域；

步骤C，将所述感兴趣区域划分为多个分析窗口；

步骤D，采用纹理匹配方法计算所述N帧连续的灰度图像中每个分析窗口在所有的相邻两帧之间的相对位移矢量；

步骤E，根据相对位移矢量计算每个分析窗口对应的弹性模量。

2.根据权利要求1所述的基于图像的生物组织弹性的测量方法，其特征在于，所述N帧连续的灰度图像通过成像装置采集，所述N是m个完整的心动周期内所述成像装置采集的图像帧数，m为正整数。

3.根据权利要求2所述的基于图像的生物组织弹性的测量方法，其特征在于，所述纹理匹配方法具体包括下列步骤：

步骤D1，采用二维标准互相关算法、亚像素方法和滤波插值方法获取每个分析窗口在相邻两帧之间的二维平动位移；

步骤D2，采用迭代算法通过所述二维平动位移的位移梯度进一步计算图像中所述生物组织的旋转和变形，得到几何变换的二维位移；

步骤D3，对所述几何变换的二维位移采用错误矢量剔除算法以提高精度，得到相邻两帧之间的相对位移矢量。

4.根据权利要求2或3所述的基于图像的生物组织弹性的测量方法，其特征在于，所述生物组织为血管壁，所述步骤E具体包括下列步骤：

步骤E1，根据所述相邻两帧之间的相对位移矢量，得到在垂直于血管壁的方向上相邻的两分析窗口之间的位移差；

步骤E2，获得分析窗口一个心动周期内所述位移差的最大值；

步骤E3，根据所述位移差的最大值得到垂直于血管壁的方向应变的最大值；

步骤E4，根据所述垂直于血管壁的方向应变的最大值得到所述弹性模量。

5.根据权利要求1所述的基于图像的生物组织弹性的测量方法，其特征在于，还包括下列步骤：

将所述生物组织切片；

将切片进行病理学染色；

根据染色的结果得到所述生物组织的组成成分的分布情况；

根据所述组成成分的分布情况和所述弹性模量得到每种组成成分对应的弹性模量范围。

6.一种基于图像的生物组织弹性的测量装置，其特征在于，包括：

灰度图像获取模块，用于获取待测生物组织的N帧连续的灰度图像，N为正整数；

感兴趣区域获取模块，用于获取所述灰度图像上的感兴趣区域；

分析窗口划分模块，用于将所述感兴趣区域划分为多个分析窗口；

相对位移矢量计算模块，用于采用纹理匹配方法计算所述N帧连续的灰度图像中每个分析窗口在所有的相邻两帧之间的相对位移矢量；

弹性模量计算模块，用于根据相对位移矢量计算每个分析窗口对应的弹性模量。

7.根据权利要求6所述的基于图像的生物组织弹性的测量装置，其特征在于，所述灰度图像获取模块是成像装置，所述N是m个完整的心动周期内所述成像装置采集的图像帧数，m为正整数。

8.根据权利要求7所述的基于图像的生物组织弹性的测量装置，其特征在于，所述相对位移矢量计算模块包括：

平动位移计算模块，用于根据二维标准互相关算法、亚像素方法和滤波插值方法获取每个分析窗口在相邻两帧之间的二维平动位移；

几何变换位移计算模块，采用迭代算法通过所述二维平动位移的位移梯度进一步计算图像中所述生物组织的旋转和变形，得到几何变换的二维位移；

错误剔除模块，用于对所述几何变换的二维位移采用错误矢量剔除算法以提高精度，得到相邻两帧之间的相对位移矢量。

9.根据权利要求7或8所述的基于图像的生物组织弹性的测量装置，其特征在于，所述生物组织为血管壁，所述弹性模量计算模块包括：

位移差计算模块，用于根据所述相邻两帧之间的相对位移矢量，得到在垂直于血管壁的方向上相邻的两分析窗口之间的位移差；

位移差最大值计算模块，用于获得分析窗口一个心动周期内所述位移差的最大值；

应变最大值计算模块，用于根据所述位移差的最大值得到垂直于血管壁的方向应变的最大值；

弹性模量获取模块，用于根据所述垂直于血管壁的方向应变的最大值得到所述弹性模量。