[发明专利]一种基于多视角X光片的心血管三维重建方法

权利要求书

1.一种基于多视角X光片的心血管三维重建方法，其特征在于包括以下四个步骤：

步骤（1）、图像增强：针对X光成像片对比度低，动态范围窄，成像模糊，成像层级少的缺点，采用基于Retinex理论的图像增强方法，并对处理后的图像引入gain/offset方法进行修正，使图像能够在人眼可见的范围内显示；

步骤（2）、图像中血管结构的提取：根据步骤（1）中增强后的图像，选取不同大小的海森矩阵对图像做卷积，并利用当前像素点的特征值计算其特殊的图像过滤器成为一个血管结构的可能性，最终根据该可能性构成一张代表血管结构的二值图；

步骤（3）、血管中心线提取：根据步骤（2）中计算得到的血管，采用基于局部特征的方法，将血管外层结构层层剥离，最终只留下内部代表血管结构的单像素中心线；

步骤（4）、血管的三维重建：使用步骤（3）得到的血管中心线，结合三视角的中心线特征，根据X光的成像原理，将X光发生器和成像板之间的空间划分为均匀的多个体素，并根据每个体素在光片上的位置设定每个体素的值，最终根据最优化理论，在考虑连续性的情况下求得所有体素的最优值。

2.根据权利要求1所述的基于多视角X光片的心血管三维重建方法，其特征在于：步骤1使用基于视网膜理论的方法，增强图像，然后使用gain/offset方法对增强后的值进行计算，使其处于预定的范围内。

3.根据权利要求2所述的基于多视角X光片的心血管三维重建方法，其特征在于：血管结构的提取根据增强后的图像，使用海森矩阵对图像卷积，并使用计算出来每点的特征值和特征向量对该点进行估计；通过设定一定的阈值，过滤掉可能性较低的点，剩下的即是血管点。

4.根据权利要求3所述的基于多视角X光片的心血管三维重建方法，其特征在于：血管中心线提取，依据Fast marching算法，将血管点分类为Frozen点和邻居点，通过计算邻居点和Frozen点之间的距离将Frozen点中离候选点最近的加入邻居点集，直到所有Frozen点都被处理完毕，邻居点即是所计算的中心线的点。

5.根据权利要求4所述的基于多视角X光片的心血管三维重建方法，其特征在于：三维重建对每个空间采样点根据其投射到成像面的多少和投射结果的好坏赋予一个能量值，并通过最优化的方法求得所有点在空间能量的最优值，即是三维血管结构。