[发明专利]一种基于区域互补的血管内图像融合方法

说明书

本发明涉及一种基于区域互补的血管内图像融合方法，所述图像融合方法包括：获取血管内成像区域为的第一种模态光学相干断层（OCT）图像和成像区域为的第二种模态血管内超声（IVUS）图像，并通过硬件设计或/和软件算法配准后在旋转和回拉方向对齐；从两种模态图像中选取区域信息进行图像融合，得到两种模态融合后的表示不同区域彩色和黑白混合的图像。本发明的优点在于：通过对OCT和IVUS图像进行融合，互补所短，最大化二者的对比度和特征互补，得到特征更为丰富，对比度更为明显的彩色和黑白混合图像，使得形成模态反差更为明显的图像特征，更有助于冠脉动脉粥样硬化斑块的精准诊断和辅助评估冠脉介入治疗。

技术领域

本发明涉及医学影像领域，尤其涉及一种基于区域互补的血管内图像融合方法。

背景技术

血管内超声(intravascular ultrasound,IVUS)是分析血管形态和检测粥样硬化斑块、辅助冠脉介入手术如支架植入的常用血管内影像手段，其优点在于具有较好的探测深度，但是形成图像的空间分辨率较低。血管内光学相干断层成像(intravascularoptical coherence tomography,OCT)是一种新的血管内断层成像方法，其优点在于空间分辨率高，但其组织穿透力较弱，与IVUS形成了典型的互补关系。单独IVUS或单独OCT成像均不能获取动脉粥样化斑块诊断所需的全面信息，理想情况下需要将二者集成。

尽管IVUS-OCT同步成像系统在一定程度上实现了高分辨和深穿透的互补，但对于临床应用探索声-光图像融合机制，将二者融合为一张图像，更有利于医师发现和诊断特定的动脉粥样化斑块，揭示斑块动态演化机制，以及辅助和评估冠脉介入治疗。

申请号为202010507783.8的中国发明专利申请公布了一种“血管内图像融合方法、系统及图像采集装置”，其具体包括加权系数、彩色通道融合、逻辑运算和小波分解等方法；但是，该专利申请融合得到的是纯黑白或者纯彩色图像，不能形成模态反差更为明显的图像特征图，不利于医师对动脉粥样化斑块进行更为精准的识别或评估病变血管的其他特征。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供了一种基于区域互补的血管内图像融合方法，解决了现有图像融合方法存在的不足。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种基于区域互补的血管内图像融合方法，所述图像融合方法包括：

获取成像区域为R_O的第一种模态图像和成像区域为R_I的第二种模态图像，并通过硬件设计或/和软件算法配准后在旋转和回拉方向对齐；

选取第一种模态图像区域和第二种模态图像区域且满足R₂R₁；选取R₁的子集R₃，满足基于R₁、R₂、R₃区域信息进行图像融合，得到两种模态融合后表示不同区域彩色和黑白混合的图像。

为了方便描述，用R₄表示两个模态成像区域的并集，即满足R_O∪R_I＝R₄，用R₅表示R₃和R₁的差集，即R₅＝R₁-R₃，结合R₁、R₂、R₃区域信息，则融合得到的不同区域彩色和黑白混合图像通过以下公式生成：