[发明专利]进行局部可变形运动分析的系统和方法

权利要求书

1.一种用于跟踪对象的局部可变形运动的方法，所述对象在图像序列中被观察，所述方法包括以下步骤：

对图像区域进行取样，以识别对象图像区域和背景图像区域；

估计所识别的背景图像区域中的至少一个背景图像区域的运动，以识别那些受到全局运动的影响的背景图像区域；

组合来自多个背景图像区域的运动，以测量该图像帧中的全局运动；

补偿对象图像区域中的所测量的全局运动，以测量对象的局部运动；以及

跟踪对象的局部运动。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，使用光流估计技术来执行所述估计运动步骤。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，使用信息融合技术来执行所述估计运动步骤。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，通过测量给定的背景图像区域的旋转和平移来测量所述全局运动。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，最小二乘匹配被用于测量背景图像区域的旋转和平移。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述对象是心脏的左心室。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述补偿步骤进一步包括以下步骤：

计算左心室的心脏运动的周期。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述计算心脏运动的周期的步骤进一步包括以下步骤：

识别左心室的壁上的点；

通过跟踪所识别的点的运动，测量左心室的大小随时间的变化；以及

使用对所测量的点的自相关分析来识别所述周期。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述图像是超声波图像。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述图像是对象的3D容积。

11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述对象是人体中的器官。

12.一种用于测量对象图像的局部运动变形的方法，所述图像包括对象图像区域和背景图像区域，所述方法包括以下步骤：

识别被包括在背景图像区域中的多个控制点；

测量局部运动向量，所述局部运动向量包括所识别的多个控制点的不确定性；

独立跟踪随后的图像帧中的每个控制点；

使用协方差矩阵来表示控制点的位置及其不确定性；以及

使用所述位置和协方差矩阵来估计全局运动；并且

使用全局运动作为参考以获得真正的局部对象变形。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，使用具有多个外观模型的稳定的光流技术来执行跟踪步骤。

14.根据权利要求12所述的方法，其中，所述对象是心脏的左心室。

15.根据权利要求12所述的方法，其中，所述图像是超声波图像。

16.根据权利要求12所述的方法，其中，所述图像是对象的3D容积。

17.根据权利要求12所述的方法，其中，所述对象是人体中的器官。

18.一种用于测量对象图像的局部运动变形的方法，其包括以下步骤：

识别表示对象的外轮廓的第一组多个点；

识别表示对象的内轮廓的第二组多个点；

通过图像帧跟踪第一组多个点和第二组多个点的运动，其中每个图像帧表示一预定的时间周期；以及

使用两组多个点来测量相对的局部运动和局部变形。

19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述对象是心脏的左心室。

20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述第一组多个点代表心室的心外膜壁。

21.根据权利要求19所述的方法，其中，所述第二组多个点代表心室的心内膜壁。

22.根据权利要求18所述的方法，其中，所述图像是超声波图像。

23.根据权利要求18所述的方法，其中，所述跟踪运动的步骤进一步包括以下步骤：

将当前图像帧中的第一组点和第二组点与从前面的图像帧中所获得的相应点进行比较。

24.根据权利要求18所述的方法，其中，所述图像是对象的3D容积。