[发明专利]IVOCT图像血管壁内腔轮廓提取方法

摘要

本发明公开了一种IVOCT图像血管壁内腔轮廓提取方法，对于采集到的极坐标系下的IVOCT图像，首先在极坐标系下去除标定圈，然后转换至笛卡尔坐标系，去除成像导管和保护鞘，然后还原至极坐标系，在极坐标系下进行搜索得到导丝区域并去除导丝，然后进行血管壁边缘检测，将血管壁边缘曲线以上的像素点全部置为0，然后转换到笛卡尔坐标系下，得到血管壁内腔轮廓。采用本发明可以有效去除IVOCT图像中的干扰信息，提高所提取的血管壁内腔轮廓的准确度，从而突出显示冠状动脉形态和病理信息，对分析冠状动脉相关病症具有重要的意义。

主权项

1.一种IVOCT图像血管壁内腔轮廓提取方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：在所采集的极坐标系下的IVOCT图像I1中，将标定圈的像素值全部赋值为0，从而去除标定圈，得到极坐标系下的IVOCT图像I2；S2：将极坐标系下的IVOCT图像I2转换到笛卡尔坐标下，以笛卡尔坐标系下的IVOCT图像的中点为圆心作圆，将圆以内的像素值全部置0，其中圆的半径根据经验获取，从而去除成像导管和保护鞘，得到笛卡尔坐标系下的IVOCT图像I3；S3：将笛卡尔坐标系下的IVOCT图像I3转换至极坐标系下，得到极坐标系下的IVOCT图像I4，然后采用以下方法进行图像恢复得到极坐标系下的IVOCT图像I5：S3.1：根据IVOCT图像I₁的高对IVOCT图像I₄进行裁剪，去除下部的多余像素，得到IVOCT图像S3.2：将IVOCT图像进行水平翻转得到IVOCT图像S3.3：将两张相同的IVOCT图像进行首尾拼接得到拼接IVOCT图像S3.4：采用与IVOCT图像I₁相同大小的滑动窗口对拼接IVOCT图像进行遍历，搜索出与IVOCT图像I₁相似度最大的滑动窗口图像作为IVOCT图像I₅；S4：在极坐标系下的IVOCT图像I5中去除导丝，得到IVOCT图像I6，去除导丝的具体方法如下：S4.1：采用平均像素值搜索算法搜索得到导丝区域A1，具体方法如下：S4.1.1：令水平滑动窗口的高度等于IVOCT图像I5高度，宽度W＝Wmax，其中Wmax表示水平滑动窗口的最大宽度；S4.1.2：采用水平滑动窗口对IVOCT图像I5进行水平遍历，计算每个水平滑动窗口的平均像素值，筛选出所有滑动窗口中的最小平均像素值；S4.1.3：判断最小平均像素值是否小于预设阈值T1，如果不是，进入步骤S4.1.4，否则进入步骤S4.1.5；S4.1.4：令W＝W‑ΔW，ΔW表示宽度调整步长，返回步骤S4.1.2；S4.1.5：判定最小平均像素值对应的滑动窗口区域为导丝伪影区域，进入步骤S4.1.6；S4.1.6：令竖直滑动窗口的宽度为导丝伪影区域的宽度，高度H＝Hmax；S4.1.7：采用竖直滑动窗口对导丝伪影区域进行竖直遍历，计算每个竖直滑动窗口的平均像素值，筛选出所有滑动窗口中的最大平均像素值；S4.1.8：判断最大平均像素值是否大于预设阈值T2，如果不是，进入步骤S4.1.9，否则进入步骤S4.1.10；S4.1.9：令H＝H‑ΔH，ΔH表示高度调整步长，返回步骤S4.1.7；S4.1.10：判定最大平均像素值对应的滑动窗口区域为导丝区域A1；S4.2：记导丝区域A1的水平起始坐标为Start，水平结束坐标为End，对导丝区域A1进行左右延展得到区域[Start‑e,End+e]，e表示延展宽度，对IVOCT图像I5中区域[Start‑e,End+e]以外的图像区域采用平均像素值搜索算法进行搜索，如果存在导丝区域，则记该导丝区域为A2，如果未搜索到导丝区域，则记导丝区域A2为空；S4.3：按照以下规则进行导丝去除：如果导丝区域A1和A2的中心点高度均大于预设阈值h，则将导丝区域A1和A2中所有像素值全部置为0；如果导丝区域A1和A2中有一个导丝区域的中心点高度大于预设阈值h，则将该导丝区域中所有像素值全部置为0，另一个导丝区域不作任何操作；如果导丝区域A1和A2的中心点高度均不大于预设阈值h，两个导丝区域均不作任何操作；S5：对极坐标系下的IVOCT图像I6进行血管壁边缘检测，得到血管壁边缘曲线，将IVOCT图像I6中血管壁边缘曲线以上的像素点全部置为0，得到IVOCT图像I7；S6：将极坐标系下的IVOCT图像I7转换至笛卡尔坐标系下，转换得到的笛卡尔坐标系下IVOCT图像中血管壁边缘为连续的环状轮廓，完成血管壁内腔轮廓提取。