[发明专利]一种冠脉径向变化测定方法和装置

权利要求书

1.一种血管径向变化测定方法，其特征在于，包括：

获取同一影像区域、两个不同时刻的两幅图像，该两幅图像包括待测血管 的图像，该两幅图像称为时刻1图像和时刻2图像，所述待测血管包括冠脉；

对所述两幅图像进行图像识别，以分别获取两幅图像的血管区域；

分别获取两个所述血管区域的中心线，采用插值方法使所述两幅血管区域 的两条中心线的像素数相同；

移动其中一幅图像，使得两个图像中血管区域的中心线的坐标相同，其具 体包括步骤：计算所述两幅血管图像中血管中心线的中心点坐标之差(Δx,Δy)， 平移其中一个图像(Δx,Δy)大小，使得所述两幅血管图像中血管中心线的中心点 坐标相同；以所述中心点为界将所述图像分为两部分：时刻1图像第一部分和 时刻1图像第二部分、时刻2图像第一部分和时刻2图像第二部分，固定时刻1图 像第一部分，将时刻2图像第一部分变换到时刻1第一部分，使得所述时刻2图 像第一部分的中心线的坐标与时刻1第一部分的中心线的坐标相同；固定时刻1 图像第二部分，将时刻2图像第二部分变换到时刻1第二部分，使得所述时刻2 图像第二部分的中心线的坐标与时刻1第二部分的中心线的坐标相同；

在中心线坐标相同的时刻1和时刻2的图像和中心线坐标上运用最小二乘 法图像变形算法，以得到形态位置一致，但血管管径不一致的时刻1和时刻2血 管图像，其具体步骤包括：将时刻1感兴趣段血管中心线的点作为变形控制点 集p，将时刻2感兴趣段血管中心线的点作为变形控制点的变形后位置点集q， 以中心线的中点为界将点集p和点集q分为两部分，即中心线中点以左的部分为 p1,q1，中心线的中点以右的部分为p2,q2；在中心线中点重合的时刻1和时刻2 的感兴趣血管二值图像上，首先在中心线中点以左的血管寻找p1,q1之间的刚性 变换矩阵M，即固定p2，仅对p1进行控制点变形到q1；随后对中心点以右的血管寻找p2,q2之间的刚性变换矩阵M，这时p1及其相关像素点已经变形到q1位 置，使得p1＝q1，固定p1，仅对p2进行控制点变形到q2；

分别计算中心线坐标相同的两个血管区域的边缘点坐标，根据两个血管区 域的边缘点之间的距离确定血管在两个时刻的径向变化。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述两幅血管图像为收缩末 期血管图像和舒张末期血管图像。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在分别获 取所述血管区域的中心线的步骤之前，还执行步骤；对所述两幅图像进行滤波。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在执行所述步骤“对所述两 幅图像进行图像识别，以分别获取两幅血管图像中的血管区域”之后，所述方 法还包括：

对时刻1图像和时刻2图像进行配准，并根据配准结果获取时刻1图像和时 刻2图像两幅图像中相同边缘点的位移量，并根据该位移量测定血管径向的变 化。

5.一种根据权利要求1至4所述的血管径向变化测定方法的装置，其特征 在于，所述装置包括：

获取单元，用于获取同一影像区域、两个不同时刻的两幅图像，该两幅图 像包括待测血管的图像，该两幅图像称为时刻1图像和时刻2图像，所述待测血 管包括冠脉；

图像识别单元，用于对所述两幅图像进行图像识别，以分别获取两幅图像 的血管区域；

中心线获取单元，用于分别获取两个所述血管区域的中心线，采用插值方 法使所述两幅血管区域的两条中心线的像素数相同；

移动单元，用于移动其中一幅图像，使得两个图像中的血管区域的中心线 的坐标相同，其具体包括步骤：计算所述两幅血管图像中血管中心线的中心点 坐标之差(Δx,Δy)，平移其中一个图像(Δx,Δy)大小，使得所述两幅血管图像中 血管中心线的中心点坐标相同；以所述中心点为界将所述图像分为两部分：时 刻1图像第一部分和时刻1图像第二部分、时刻2图像第一部分和时刻2图像第二 部分，固定时刻1图像第一部分，将时刻2图像第一部分变换到时刻1第一部分， 使得所述时刻2图像第一部分的中心线的坐标与时刻1第一部分的中心线的坐 标相同；固定时刻1图像第二部分，将时刻2图像第二部分变换到时刻1第二部 分，使得所述时刻2图像第二部分的中心线的坐标与时刻1第二部分的中心线的 坐标相同；在中心线坐标相同的时刻1和时刻2的图像和中心线坐标上运用最小 二乘法图像变形算法，以得到形态位置一致，但血管管径不一致的时刻1和时 刻2血管图像，其具体步骤包括：将时刻1感兴趣段血管中心线的点作为变形控 制点集p，将时刻2感兴趣段血管中心线的点作为变形控制点的变形后位置点集 q，以中心线的中点为界将点集p和点集q分为两部分，即中心线中点以左的部 分为p1,q1，中心线的中点以右的部分为p2,q2；在中心线中点重合的时刻1和时 刻2的感兴趣血管二值图像上，首先在中心线中点以左的血管寻找p1,q1之间的 刚性变换矩阵M，即固定p2，仅对p1进行控制点变形到q1；随后对中心点以右的血管寻找p2,q2之间的刚性变换矩阵M，这时p1及其相关像素点已经变形到q1 位置，使得p1＝q1，固定p1，仅对p2进行控制点变形到q2；

计算单元，用于分别计算中心线坐标相同的两个血管区域的边缘点坐标， 根据两个血管区域的边缘点之间的距离确定血管在两个时刻的径向变化。