[发明专利]一种血管内光学相干断层扫描的导丝伪影去除方法

说明书

一种血管内光学相干断层扫描的导丝伪影去除方法，属于医学图像处理技术领域，本发明为解决血管内光学相干断层扫描技术对心血管进行成像时存在导丝伪影的问题。它包括：获取有效帧图像数据；人工标记导丝和支柱位置，经过预处理后作为训练数据；构建训练伪影检测网络模型的数据集；构建伪影检测网络模型，对其进行训练，获得目标检测卷积神经网络模型，完成导丝伪影的检测；构建去除伪影网络的数据集；构建图像补全模型，对其进行训练，获得训练好的目标去除图像补全模型，完成导丝伪影的去除；将目标检测卷积神经网络模型和目标去除图像补全模型进行链接，完成导丝伪影检测去除重建。本发明IVOCT成像的导管伪影进行检测、去除及重建。

技术领域

本发明涉及一种血管内光学相干断层扫描的导丝伪影的去除方法，属于医学图像处理技术领域。

背景技术

心血管疾病(Cardiovascular Disease，CVD)是一种严重威胁到人类，特别是五十岁以上中老年人健康的常见病，具有高患病率、高致残率和高死亡率的特点，即使应用目前最先进、完善的治疗手段，仍可有50％以上的心血管意外幸存者生活不能完全自理。随着生活条件的不断改善，以及生活节奏的不断加快，不良生活习惯导致的心血管疾病的患者越来越多，心血管疾病已经成为了健康的第一杀手。

而对心血管疾病的检查相对比较繁杂，血管内光学相干断层扫描(IVOCT)是目前最流行且前沿的心血管内腔成像技术，通过使用近红外光反射的血管内成像模式，可以清晰得到心血管内生物组织的成像，使得图像具有评估动脉粥样硬化斑块所需的分辨率和对比度，利用IVOCT图像对于心血管疾病的诊断结果相对非常可靠。

然而，在IVOCT的成像过程中，由于不透明的导丝遮蔽了近红外反射，IVCOT无法成像导致图像产生伪影，这使得在对IVOCT图像分析心血管疾病时变得困难起来。因此，如果实现IVOCT，伪影检测及去除技术的研究是很有必要的。

发明内容

本发明目的是为了解决血管内光学相干断层扫描技术对心血管进行成像时存在导丝伪影的问题，提供了一种血管内光学相干断层扫描的导丝伪影去除方法。

本发明所述一种血管内光学相干断层扫描的导丝伪影去除方法，它包括：

S1、获取完整的IVOCT视频影像数据，对IVOCT视频影像数据进行逐帧筛查，获得所有的有效帧图像数据；

S2、在S1获取的有效帧图像数据中人工标记导丝和支柱的位置，经过预处理后作为训练数据；

S3、构建训练伪影检测网络模型的数据集；

S4、构建伪影检测网络模型，利用S3获取的训练数据集对伪影检测网络模型进行训练，直至损失函数值小于损失函数阈值或迭代次数达到最大迭代预设次数停止，获得训练好的目标检测卷积神经网络模型，完成导丝伪影的检测；

S5、利用S2获取的训练数据构建去除伪影网络的数据集；

S6、构建图像补全模型，利用S5获取的去除数据集对图像补全模型进行训练，直至损失函数值小于损失函数阈值或迭代次数达到最大迭代预设次数停止，获得训练好的目标去除图像补全模型，完成导丝伪影的去除；

S7、将S4获取的目标检测卷积神经网络模型和S6获取的目标去除图像补全模型进行链接，完成导丝伪影检测去除重建。

本发明的优点：本发明提出的一种血管内光学相干断层扫描的导丝伪影去除方法，通过IVOCT成像技术获取心血管内组织影像，利用伪影检测模型(伪影检测网络模型)和伪影重建模型(图像补全模型)实现了完整的伪影检测去除重建。其中，伪影检测模型实现了对导丝的检测，伪影重建模型在伪影检测的基础上获取导丝位置的伪影，对伪影进行去除，以及对伪影破坏的区域进行重建，这两个模型是递进的关系，实现了全自动的伪影检测去除重建任务，解决了由于IVOCT成像技术的缺陷以及导丝等原因产生伪影的问题。

附图说明