[发明专利]一种基于血管尺寸特征的血管最优穿刺点选取方法

说明书

本发明公开了一种基于血管尺寸特征的血管最优穿刺点选取方法，通过选取手臂、手背或手腕处静脉红外血管图像的中央区域作为感兴趣区域进行去噪、限制对比度自适应直方图均衡化算法增强处理、自适应阈值二值化、图像形态学处理、血管轮廓提取、遍历寻找各血管轮廓中面积最大的血管轮廓区域、距离变换算法提取血管中心线及血管各位置半径、选取血管中心线上的血管半径最大处且该处血管中心线相对曲率小于设定阈值的点作为血管最优穿刺点，并能得到该点在血管中心线上的切线方向。本发明实现了在红外血管图像上自动选取血管穿刺点，具有较高的血管穿刺精度，同时提高了血管穿刺的安全性和效率。

技术领域

本发明涉及生物特征信息感知与识别技术领域，特别是涉及一种基于血管尺寸特征的血管最优穿刺点选取方法。

背景技术

人工静脉穿刺方式在面对大量患者时受限于医护人员工作疲劳，效率较低，在就医高峰时段极易出现大量患者等待就医，并且因为静脉穿刺受限于医护人员工作经验，对新接触静脉穿刺工作的医护人员静脉穿刺操作难度大，而且患者病情未知，如静脉穿刺过程中如保护不当，易引发交叉感染，这增大了医护人员工作的风险性。另外，就医患者体质各有不同，有些患者因为血管硬化、血管纤细、皮下脂肪较厚、肤色较深等原因导致人眼无法观测到清晰的血管轮廓位置，无形中增加医护人员静脉穿刺操作难度，进而造成一次静脉穿刺成功率大幅降低，给患者带来痛苦的就医体验。因此需要一种新的，依照有经验医护人员选取最优静脉穿刺点的原则，设计选取点精确度更高，安全性更好的静脉穿刺点选取算法。

发明内容

本发明提供一种基于血管尺寸特征的血管最优穿刺点选取方法，实现了在红外血管图像上血管穿刺点的自动提取，具有较高的血管穿刺精确性，同时提高了血管穿刺的安全性和效率，所述方法包括：

选取红外血管图像的中央区域作为选取血管最优穿刺点的感兴趣区域；

对所述感兴趣区域的图像进行去噪和高斯滤波处理，得到去噪图像；

对所述去噪图像进行图像增强处理，得到增强图像；

对所述增强图像进行图像二值化处理，得到二值化血管图像；

对所述二值化血管图像进行图像形态学处理，得到血管轮廓图像；

对所述血管轮廓图像采用轮廓检测处理，得到血管最大轮廓图像；

对所述血管最大轮廓图像采用距离变换算法处理，并提取血管中心线上各点位置及血管各位置半径；

根据所述血管中心线上各点位置及所述血管各位置半径，选取所述血管中心线上曲率满足阈值要求且血管半径尽量大的点作为血管最优穿刺点。

具体地，所述图像增强处理具体为：

采用限制对比度自适应直方图均衡化算法进行图像增强处理。

具体地，所述图像二值化处理具体为：

采用自适应阈值二值化方法进行图像二值化处理。

具体地，所述图像形态学处理具体为：

采用图像形态学开、闭运算处理图像，先开运算后闭运算，或先闭运算后开运算，所实现效果为去除图像中的背景噪点和填充血管轮廓区域内的空洞，使得血管轮廓平滑。

具体地，所述轮廓检测处理具体为：

对图像进行血管轮廓提取，寻找血管轮廓面积最大的血管轮廓区域并分离。

具体地，所述距离变换算法处理具体为：

采用的距离变换算法可得到血管轮廓图像中血管区域内各点到图像背景的像素距离，选择各行距离最大值点作为血管中心线上点，中心线上各点的距离变换算法得到的值也是血管各位置的血管半径值。