[发明专利]一种心血管内光学相干层析图像增强方法

摘要

本发明公开了一种心血管内光学相干层析图像增强方法。由于传统方法在视觉效果上对心血管内光学相干层析成像进行图像深度信息增强，而这种在视觉效果上增强方法会改变图像中病变特征，对医生进行病变特征分析造成干扰，例如造成心血管内斑块特征衰减系数变化和组织内部支架前阴影的产生。本方法采用优化对比度系数的深度增益算法对心血管内光学相干层析成像图像进行组织内深度信息的增强，增强深度信息同时不会引起衰减系数剧烈变化且不会引起组织内部支架前阴影的产生。

主权项

1.一种心血管内光学相干层析图像增强方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、对使用心血管内OCT成像系统采集到的极坐标下的OCT原始图像的每一A‑Line进行对比度增强，得到图像Ien(z)：式(1)中，z表示深度，I(z)和Ien(z)分别表示原始图像中深度z处对比度增强前后的光强值，采用指数增强的方式增加对比度，n是指数项，作为对比度系数，分别设定不同的对比度系数值：n＝1、n＝1.2、n＝1.5、n＝1.8、n＝2、n＝3，n＝1时表示只进行深度增益，n＞1表示同时进行深度增益和对比度增强；步骤二、对步骤一处理后的对比度增强图像Ien(z)的每一A‑Line进行深度信息增强，得到图像Ien+comp(z)：t＝0.1‰Emax(z)＝0.1‰×max[E(z)]   (4)式(2)中，I_en+comp(z)表示深度信息增强后图像中深度z处的光强值，E(z)定义为深度z后的残余能量，即为深度z处到A‑Line末端的光强值的积分，设置一个阈值t，表示为残余能量E(z)最大值的0.1‰，当残余能量E(z)＜t时，积分式由阈值t代替；步骤三、对心血管OCT原始图像及经过步骤一、步骤二的对比度增强和深度增益算法处理后的图像Ien+comp(z)中组织的衰减系数分别进行拟合估算：式(5)中，I0为初始光强，μt为组织衰减系数，Ioff是在深度为0处的光强，T(z)是与探头相关的共焦公式：式(6)中，z0是激光束腰位置，zR为瑞利长度，S(z)是与光源相关的频域相干公式：式(7)中，zc为扫描中心位置，zw为光强衰减的半高宽；步骤四、对步骤一、二所述的对比度增强与组织深度增益算法进行对比度系数n优化，对心血管内OCT原始图像分别经上述不同对比度系数n值对应的对比度增强与组织深度增益算法处理，对比各图像增强效果，通过步骤三所述的组织衰减系数μt的估算方法得出各对比度系数n值对应的钙化斑块、纤维斑块、脂质斑块的组织衰减系数μt值，对比原始图像中的组织衰减系数μt，得出组织衰减系数μt变化的绝对值最小时所对应的对比度系数n值作为优化后的对比度系数，对该优化后的对比度系数值所对应的图像Ien+comp(z)再进行坐标变换和漏点插值，最终得到输出图像。