[发明专利]血管外部影像与腔内影像的配准方法、装置及计算设备

权利要求书

1.一种血管外部影像与腔内影像的配准方法，其特征在于，包括：

第一获取步骤：在血管腔内影像中获取感兴趣血管段的第一特征信息，所述第一特征信息包括所述感兴趣血管段的内部轮廓信息和内部分支信息；其中，所述内部轮廓信息包括所述感兴趣血管段内各处的内血管直径和内血管长度，所述内部分支信息包括内部分支血管的编号及该内部分支血管相对于所述感兴趣血管段的位置信息；

第二获取步骤：在血管外部影像中获取参考血管的第二特征信息，所述参考血管为所述感兴趣血管段所在的整根血管，所述第二特征信息包括所述参考血管的外部轮廓信息和外部分支信息；其中，所述外部轮廓信息包括所述参考血管各处的外血管直径和外血管长度，所述外部分支信息包括外部分支血管的编号和该外部分支血管相对于所述参考血管的位置信息；

一级配准步骤：对所述第一特征信息和所述第二特征信息进行一级配准，获得第三特征信息，所述第三特征信息包括所述血管外部影像中的与所述感兴趣血管段相对应的目标血管段的外部轮廓信息和外部分支信息；

二级配准步骤：对所述第一特征信息和所述第三特征信息进行二级配准，获得目标配准结果。

2.如权利要求1所述的血管外部影像与腔内影像的配准方法，其特征在于，所述一级配准步骤包括:

在所述血管外部影像中，对所述参考血管的外部轮廓进行均匀采样，根据所述参考血管的外部轮廓信息获得参考血管轮廓特征点集，所述参考血管轮廓特征点集包括所述血管外部影像中获取的所述参考血管外部轮廓上各点的外血管直径和所述各点距离所述参考血管近端的外血管长度；

在所述血管腔内影像中，对所述感兴趣血管段的血管腔内影像进行均匀采样，根据所述感兴趣血管段的内部轮廓信息获得感兴趣血管轮廓特征点集，所述感兴趣血管轮廓特征点集包括所述感兴趣血管段腔内影像中各帧图像对应的血管位置点处的内血管直径和内血管长度，其中，各血管位置点处的内血管长度为该点与起点之间的距离，所述起点为所述血管腔内影像中采集到的靠近所述感兴趣血管段近端的端点；

根据所述参考血管轮廓特征点集和所述感兴趣血管轮廓特征点集获得所述第三特征信息。

3.如权利要求2所述的血管外部影像与腔内影像的配准方法，其特征在于，所述根据所述参考血管轮廓特征点集和所述感兴趣血管轮廓特征点集获得所述第三特征信息包括：

根据所述参考血管轮廓特征点集构建参考区域，根据所述感兴趣血管轮廓特征点集构建滑动窗口；

使所述滑动窗口在所述参考区域滑动，根据所述参考血管轮廓特征点集、所述感兴趣血管轮廓特征点集、所述参考血管的外部分支信息和所述感兴趣血管段的内部分支信息计算获得所述参考区域中的各区域与所述滑动窗口之间的匹配度；

比较各所述匹配度，获得所述第三特征信息。

4.如权利要求3所述的血管外部影像与腔内影像的配准方法，其特征在于，所述参考血管的外部分支信息包括在所述血管外部影像中获取的所述参考血管的各分支血管的编号和所述各分支血管分叉点距离所述参考血管近端的外分支血管长度；所述感兴趣血管段的内部分支信息包括在所述血管腔内影像中获取的所述感兴趣血管段的各分支血管的编号和所述各分支血管距离所述起点的内分支血管长度。

5.如权利要求4所述的血管外部影像与腔内影像的配准方法，其特征在于，所述参考区域中各区域与所述滑动窗口之间的匹配度的计算方法包括：

根据所述参考血管轮廓特征点集中的外血管直径和所述感兴趣血管轮廓特征点集中的内血管直径，计算直径匹配分数；

根据所述参考血管的外部分支信息和所述感兴趣血管段的内部分支信息，计算分支匹配分数；

根据所述直径匹配分数和所述分支匹配分数，构建匹配函数，利用所述匹配函数计算所述匹配度。

6.如权利要求5所述的血管外部影像与腔内影像的配准方法，其特征在于，所述直径匹配分数为

其中，S_d代表直径匹配分数，N代表滑动窗口特征点总数；d_si代表滑动窗口中第i个特征点对应的内血管直径，d_ti代表参考区域中第i个特征点对应的外血管直径。