[发明专利]基于局部直方图的心血管冠脉增强的体绘制方法及系统

权利要求书

1.一种基于局部直方图的心血管冠脉增强的体绘制方法，其特征在于，通过对心血管体数据的全局直方图中的波峰创建局部直方图，并将多组局部直方图合并后高斯拟合，以拟合结果构建第一维传输函数；心血管体数据中的冠脉和主动脉进行竞争性分析，即根据狭窄度特性置信度和心肌距离置信度判断每块体数据属于冠脉还是属于主动脉，以判断结果构建第二维传输函数，实现体绘制。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述方法具体包括以下步骤：

1)建立心血管体数据的全局直方图；

2)找到全局直方图中最高的波峰，即：首先对全局直方图进行多项式最佳拟合，然后根据拟合出来的多项式曲线进行最大值查找，从而找到真正的最高波峰；

3)根据波峰创建波峰创建局部直方图；

4)从全局直方图中移除步骤3创建的波峰创建局部直方图；

5)按步骤2～4的操作遍历所有全局直方图；

6)将所有得到的波峰创建局部直方图中相似的合并，具体为：当一组波峰创建局部直方图的方差相似且均值相近，即σ_max/σ_min≤4且μ_max-μmin≤σ_min·max(1,2-σ_min/40)，对这组波峰创建局部直方图进行合并；然后合并的波峰创建局部直方图再次进行高斯曲线拟合；

7)对心血管体数据中的冠脉和主动脉进行竞争性分析，即根据狭窄度特性置信度和心肌距离置信度综合判断每块体数据属于冠脉还是属于主动脉；

8)根据步骤1-6得到的波峰创建局部直方图构建第一维传输函数；然后根据步骤7得到的在冠脉和主动脉标量值重叠区域中每块体数据的从属结果构建第二维传输函数。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征是，所述的步骤3，具体包括：

3.1)对步骤2找出的最高波峰进行均值μ、方差为σ的高斯曲线拟合；

3.2)对体数据进行分块，每块的体素数目为8³，计算每块体数据中标量值在μ±ασ区间的体素数量占该块体素总数量的比重其中：N为该块体数据的所有体素，V_Φ为标量值在Φ范围内的体素集；

3.3)判断每块体数据的ω_r是否满足ω_r≥ε，如果满足则该块体数据被增加到波峰创建局部直方图中，ε∈[0,1]为比重阈值；所述的高斯曲线拟合，标准为最小化高斯曲线和直方图两者标量值在μ±ασ范围内累积的高度误差；α赋值为1。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征是，所述的狭窄度特性置信度是指：在区间[-1,1]的符号变量p₁来表示每块体数据中的血管在狭窄度特性上是属于冠脉还是属于主动脉的置信度其中：d₁＝(ω_B1-ω_A1)/2，Φ₁是主动脉与冠脉的混合标量值区间，冠脉ω_r(Φ₁)的下确界ω_A1和主动脉ω_r(Φ₁)的上确界ω_B1。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征是，所述的心肌距离置信度是指：由于冠脉比主动脉更靠近心脏肌肉，因此通过在区间[-1,1]的符号变量p₂来表示每块体数据中的血管在心肌距离上是属于冠脉还是属于主动脉的置信度其中：d₂=(ω_B2-ω_A2)/2，Φ₂是心脏肌肉的标量值区间；冠脉ω_r(Φ₂)的上确界ω_A2和主动脉ω_r(Φ₂)的下确界ω_B2。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征是，所述的竞争性分析是指：按照要求设定n个评判特性，然后对这n个评判特性计算出来符号变量p_i进行加权平均求出最终的符号判断变量P，其中：λ_i表示第i个评判特性在最终的分类结果中所占的权重，当P＜0，则判断该块体数据中的血管属于冠脉；当P≥0，则判断该块体数据中的血管属于主动脉。

7.一种实现上述任一权利要求所述方法的系统，其特征在于，包括：直方图波峰检测模块、波峰创建局部直方图模块、置信度计算模块、传输函数构建模块以及体绘制模块，其中：直方图波峰检测模块与波峰创建局部直方图模块相连并输出直方图的波峰位置信息，波峰创建局部直方图模块与置信度计算模块相连并输出体数据块的权重参数信息，置信度计算模块与传输函数构建模块相连并输出体数据块的从属信息，传输函数构建模块与体绘制模块相连并输出传输函数信息。