[发明专利]三维精细血管重建方法及其系统

摘要

本发明公开一种三维精细血管重建方法。所述三维精细血管重建方法包括以下步骤：步骤一、载入三维精细血管原始图像；步骤二、基于血管特性的图像预处理；步骤三、基于血管特性的特征匹配；步骤四、图像填充及边界处理。本发明同时还公开一种三维精细血管重建系统。采用本发明提供的三维精细血管重建方法及其系统，通过映射位置关系和计算整体匹配度获取修复缺失部位的填充区域，通过填充区域修复缺失部位获得完整的高精度图像，三维精细血管重建的精确性高。

主权项

1.一种三维精细血管重建方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、载入三维精细血管原始图像：所述三维精细血管原始图像包括扫描同一对象的待修复图像和参考图像，所述待修复图像为具缺失部位的血管图像，所述参考图像为完整的血管图像，所述待修复图像的精度高于所述参考图像的精度；根据所述待修复图像指定待修复区域，并定义包含所述待修复区域的待修复块，根据所述待修复块确定在所述参考图像中位置相应、大小相同的参考映射块，所述待修复块中的待修复区域对应所述参考映射块中的参考映射区域；步骤二、基于血管特性的图像预处理：对载入的所述三维精细血管原始图像进行分析，确定需要增强的血管区域，对所述三维精细血管原始图像进行增强，得到三维精细血管增强图像，所述三维精细血管增强图像包括增强后的待修复图像和增强后的参考图像；具体地，所述步骤二包括如下步骤：基于Hessian矩阵对所述三维精细血管原始图像进行分析：选取Hessian矩阵对所述三维精细血管原始图像做卷积运算，求得特征值和特征向量；建立血管区域特征函数：基于血管特性并根据所述特征值和特征向量建立血管区域特征函数；确定需要增强的血管区域：根据所述血管区域特征函数确定需要增强的血管区域，进而对所述三维精细血管原始图像进行增强，得到三维精细血管增强图像步骤三、基于血管特性的特征匹配：根据所述三维精细血管增强图像，计算整体匹配度，得到所述参考映射块在所述待修复图像中的最优匹配块，所述参考映射块中的参考映射区域对应所述最优匹配块中的填充区域；具体地，所述步骤三包括如下步骤：将所述待修复图像均分为多个与所述参考映射块大小相同的候选块，计算所述候选块和所述参考映射块的全局匹配度SM；计算血管段相似度ST；根据所述全局匹配度SM和所述血管段相似度ST计算整体匹配度Sves，所述整体匹配度Sves＝μSM+ηST，其中，μ及η分别为SM及ST的权重系数，且μ+η＝1；根据所述整体匹配度Sves，得到所述参考映射块在所述待修复图像中的最优匹配块，所述参考映射块中的参考映射区域对应所述最优匹配块中的填充区域；步骤四、图像填充及边界处理：将所述最优匹配块的填充区域对应填充至所述待修复块的待修复区域，并对边界进行平滑处理，完成修复重建。