[发明专利]一种脑小血管结构特征的提取方法

权利要求书

1.一种脑小血管结构特征的提取方法，其特征在于：

获取脑血管图像，并对获取的图像进行预处理，得到脑小血管区域图像；

对所述脑小血管区域图像进行特征提取，得到脑小血管图像特征；

基于所述脑小血管图像特征，对脑小血管进行追踪，获得脑小血管追踪结果；所述脑小血管包含主干脑小血管和分支脑小血管；

对所述脑小血管追踪结果进行筛选，获得正常脑小血管追踪结果；

基于所述正常脑小血管追踪结果，重建血管模型，输出脑小血管的结构特征。

2.根据权利要求1所述的脑小血管结构特征的提取方法，其特征在于：

对获取的所述脑血管图像进行预处理的过程为：

对获取的所述脑血管图像进行颅骨剥离，获得剥离后图像；

对所述剥离后图像进行非均匀性校正，获得校正后图像；

对所述校正后图像进行0-255标准化处理，获得处理后图像；

对所述处理后图像进行区域选定，选定的区域包括大脑中动脉MCA起始处到分叉处区域和从MCA发出的所有脑小血管起始到终末区域；

对所述选定的区域进行阈值法分割，得到脑小血管区域图像。

3.根据权利要求1所述的脑小血管结构特征的提取方法，其特征在于：

采用卷积神经网络CNN模型对所述脑小血管区域图像进行特征提取，得到脑小血管图像特征。

4.根据权利要求1所述的脑小血管结构特征的提取方法，其特征在于：

对所述脑小血管进行追踪的过程为：

基于所述脑小血管图像特征，对所述脑小血管区域图像采用双线性插值方式进行放大，获得放大图像；

采用均值滤波对所述放大图像进行平滑，获得平滑后的放大图像；

采用圆柱体嵌套的方式对平滑后的所述放大图像中的血管进行拟合，获得拟合后的血管图像；

基于拟合后的所述血管图像，采用随机森林方法获取圆柱体顶点位置，通过圆柱体的参数判断是否为所述脑小血管，获得所述脑小血管的追踪结果。

5.根据权利要求4所述的脑小血管结构特征的提取方法，其特征在于：

所述分支脑小血管在所述圆柱体顶点的球形区域中进行确定，所述球形区域的球心为所述圆柱体顶点横截面的圆心，所述球形区域的半径为所述圆柱体半径的若干倍。

6.根据权利要求4所述的脑小血管结构特征的提取方法，其特征在于：

所述圆柱体的参数包括：

B:圆柱体内血管点数量占圆柱体体积的比值；

R:圆柱体顶点在四个方向到血管边缘的距离方差；

A:圆柱体中心线的偏转角度；

S:圆柱体顶点周围血管点数量；

H:三维Hessian矩阵的三个特征值标准差。

7.根据权利要求1所述的脑小血管结构特征的提取方法，其特征在于：

对所述脑小血管追踪结果进行筛选的方法包括：

基于所述脑小血管追踪结果，建立筛选模型，所述筛选模型用于去除异常脑小血管追踪结果，获得正常脑小血管追踪结果。

8.根据权利要求1所述的脑小血管结构特征的提取方法，其特征在于：

重建血管模型的方法包括：

基于所述正常脑小血管追踪结果，采用VTK和VMTK的算法建立三维血管模型。