[发明专利]一种基于分数维的三维血管斑块超声图像特征描述方法

权利要求书

1.一种三维血管斑块超声图像特征描述方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)获取三维血管超声图像；

(2)从步骤(1)获取的三维血管超声图像中分割出斑块轮廓；

(3)从步骤(2)得到的斑块轮廓获得斑块区域的超声图像，然后从斑块区域的超声图像中根据斑块轮廓并运用三维盒计数方法获取表征斑块的三维表面粗糙度的分数维特征值；根据斑块内部灰度值的变化并运用三维毯覆盖方法获取表征斑块三维内部纹理变化的分数维特征值；

所述三维盒计数方法为：通过使用不同边长的正方体盒子去覆盖斑块区域的超声图像，获得盒子数量和盒子边长对数的回归曲线，该曲线的斜率即为表征斑块的三维表面粗糙度分数维特征值；

所述三维毯覆盖方法为：将斑块区域的超声图像体素的灰度值设为四维空间的灰度分形超曲面，然后设定距离该分形超曲面ε的位置存在上下两个超曲面，计算所述两个超曲面之间区域的体积；通过改变ε的值由1变化到最大值，ε的最大值不超过三维图像的最小边长和最小灰度值，得到该体积值的对数随距离ε对数变化的回归曲线，灰度分形超曲面的分数维数值与回归曲线的斜率呈线性关系；该分数维数值描述了灰度分形超曲面的变化情况，即为表征斑块的三维内部纹理变化的分数维特征值。

2.如权利要求1所述的三维血管斑块超声图像特征描述方法，其特征在于，所述步骤(3)中的三维盒计数方法获取表征斑块的三维表面粗糙度的分数维特征值，步骤如下：

(1)将斑块区域的超声图像用边长为l的正方体盒子覆盖，其中，l＝1；

(2)将仅包含于斑块内部的体素盒子定义为BLACK；仅包括斑块外部组织的体素盒子定义为WHITE；既包括斑块内部又包括外部组织的体素盒子定义为GREY，GREY表示斑块轮廓穿过该盒子；

(3)改变体素盒子边长l，使l＝2,3,4，……M，M为斑块区域的超声图像的宽度；重复步骤(2)，直到l等于斑块区域的超声图像的宽度；

(4)分别统计l取不同值的情况下，定义为BLACK、WHITE和GREY的体素盒子数量；

(5)将步骤(4)中统计的体素盒子的数量记作N(l)，N(l)是BLACK、WHITE和GREY的体素盒子的一种或者几种的计数，采用最小二乘法拟合log(N(l))/log(l)的回归曲线；

(6)所述步骤(5)中回归曲线的斜率即对应于斑块的三维表面粗糙度的分数维特征值。

3.如权利要求2所述的三维血管斑块超声图像特征描述方法，其特征在于，所述步骤(5)中，体素盒子的数量是三维血管超声图像中斑块内部组织和边界组织的体素盒子的总数，所述边界组织是指既包括斑块内部又包括外部的组织。