[发明专利]一种血管内光学相干层析成像分支血管识别方法

权利要求书

1.一种血管内光学相干层析成像分支血管识别方法，包括下列步骤：

（1）对原始图像Ori进行血管轮廓提取，方法如下：

第一步：图像增强和自适应二值化；

利用直方图方法对原始图像Ori进行图像增强，扩展图像的灰度范围，然后进行模板2×2的中值滤波，去除部分零散噪声点的影响，得到图像Ori2；使用Bradley方法检测每个点周围的像素点的灰度，通过局部自适应阈值对图像Ori2进行二值化，处理后图像用BW表示；

第二步：连通域处理；

选用半径为1的圆盘状结构元素se, 对BW首先进行形态开运算，腐蚀散点，得到连通区域；根据直线型的导管的方向设定方向阈值为，如果连通区域的方向若大于设定的方向阈值，便认定为导管，反之，则将此连通区域确定为血管连通区域；对经过方向检测后的血管连通区域继续进行面积检测，设定面积阈值，将方向属性大于方向阈值以及小于面积阈值的连通区域的像素值置为0，得到二值化图像；根据管腔中心发出的射线A-line上连通域的唯一性，在所得到的二值化图像中，所有的射线A-line也只通过一个血管连通区域，射线A-line所通过的其它非血管连通区域进行去除，得到的结果图用BW2表示；

第三步：插值与平滑处理；

根据BW2，使用双立方插值的方法将导丝区域轮廓还原，并选取阈值用平滑函数对插值后的轮廓进行二次处理，从而得到更加准确的轮廓CONT；

（2）分支血管识别，方法如下：

第一步：坐标变换

将轮廓CONT从极坐标变换为笛卡尔坐标，变换后的轮廓记为管腔轮廓CONT2；

第二步：主血管中心的确定

利用所检测到管腔轮廓CONT2的轮廓点建立一个距离映射图谱，在距离映射图谱中，把被CONT2轮廓所包围的管腔内每个位置的值定义为这个位置到最近的轮廓点的距离，将距离映射图谱中值最大的位置所对应的像素点确定为主血管的中心，相应的距离记为R_r；

第三步：质心位置和质心矩的确定

血管的质心定义为被轮廓CONT2所包围的管腔内所有像素的平均坐标，图像的质心距定义为主血管中心与质心的距离；

第四步：分支血管存在性判定

若图像中存在与主血管中心距离大于1.7倍R_r的轮廓点，并且图像的质心矩大于0.2倍R_r，则图像被判断为具有分支；否则，图像被判断为无分支血管，并输出主血管数据；

第五步：计算主血管最大半径

过主血管中心画出一条与主血管中心—质心连线互相垂直的直线，使用这条直线将血管轮廓分为两个部分；认为分支血管轮廓存在于质心所处的区域中，并且其对侧的区域不存在分支；然后，遍历没有分支的这部分轮廓点，寻找与主血管中心距离最大的轮廓点，将此轮廓点与主血管中心的距离视为主血管的最大半径，记作R_max；

第六步：分支血管轮廓与分界点识别

将R_max作为分支轮廓与主血管轮廓的判断标准，与主血管中心距离小于R_max的轮廓点标记为主血管轮廓，大于R_max的轮廓点标记为分支轮廓；对所有轮廓点逐个检索使其按顺时针排列好，将主血管的轮廓点标记为0，分支的轮廓点标记为1，按顺时针顺序检测出血管轮廓标记由0变1和由1变0的两个突变点，即得到主血管和分支的分界点。