[发明专利]一种基于血管造影图像的血管管径分析系统

权利要求书

1.一种基于血管造影图像的血管管径分析系统，其特征在于，该系统由以下模块组成：

血管分割模块M1，对采集的血管造影图像I进行分析得到二值化的血管分割结果V；

距离变换模块M2，通过对V和I进行分析得到血管内任意像素距离血管边界的最短距离，并生成距离图像D，对于在血管区域内任意像素，距离图像D记录相应的像素距离边界的最短距离数值，血管区域以外像素在距离图像D中取值为零；

路径检测模块M3，根据输入的血管段起始点s和终止点e，通过以下管径定量优化目标

求取血管路径p及对应的路径长度K；公式中i，K为整数，p(i)表示路径上第i个像素点所对应的空间坐标，D(p(i))表示在坐标p(i)处D的取值，s.t.表示约束条件，F为在定义域范围内单调递减的一元函数；

管径曲线定量模块M4，根据公式{C＝(C₁，C₂，C₃，...，C_K)|C_i＝D(p(i))，i＝1，2，...，K}得到血管管径曲线C。

2.如权利要求1所述的路径检测模块M3，其特征在于，路径检测模块中的管径定量优化目标通过如下步骤转换为最短路径检索问题：

S331：根据图像D构造图空间G，将像素点作为图节点，并根据如下公式赋予图空间G中像素节点的连接边权重：

w_ab＝w(G_a，G_b)＝γ(F(D_a)+F(D_b))

公式中w_ab表示连接空间任意像素节点a和邻域内像素节点b的连接边的权重，γ为预设常数；

S322：对于输入的血管段起始点s和终止点e，在图空间G中检索连接起始点s和终止点e的最短路径作为血管路径p，并将最短路径的长度作为K。

3.如权利要求1所述的距离变换模块M2，其特征在于，通过对图像V进行二值距离变换或者根据V和I进行模糊距离变换，得到距离图像D。

4.如权利要求1所述的血管分割模块M1，其特征在于，通过对人工输入的血管内种子点u的局部邻域的灰度统计分布直方图进行分析得到血管亮度阈值范围[T_L，T_V]，根据血管亮度阈值范围[T_L，T_U]提取血管造影图像I中的血管区域得到二值化的血管分割结果V。