[发明专利]一种提高冠状动脉内超声图像视觉效果的方法

摘要

一种提高冠状动脉内超声图像视觉效果的方法，用于提高纵向视图的视觉效果。其技术方案是：针对ICUS图像序列，运用图像分析技术，通过分析各帧图像的灰度特征，选择出在每个心动周期中的心脏运动最慢点(即舒张末期)采集的一帧图像，组成一个新的图像序列，作为门控之后的结果。本发明不需要专门的门控图像采集装置，也不需要记录ECG信号，且无需对ICUS图像进行高层次的图像分析，而只需测量各帧之间灰度特征的差异，就能获得不受由心脏运动所致运动伪影影响的ICUS图像序列。与现有的心电门控方法相比，本发明具有简单易行、应用成本低和计算效率高等优点。

主权项

1、一种提高冠状动脉内超声图像视觉效果的方法，其特征是，它针对ICUS图像序列，运用图像分析技术，通过分析各帧图像的灰度特征，选择出在每个心动周期中的心脏运动最慢点采集的一帧图像，组成一个新的图像序列，作为门控之后的结果，具体步骤如下：a、对ICUS图像序列构造差异矩阵：对于由n帧组成的ICUS图像序列{I₁，I₂，...，I_n}，选择两帧图像之间灰度值的归一化互相关作为对两帧图像差异度的衡量，通过逐帧比较，构造n×n维的差异矩阵D＝[d_i，j](i＝1，2，..，n；j＝1，2，..，n)d_i，j＝1-C(i，j)C(i,j)=NCC(Ii,Ij),ifNCC(Ii,Ij)≥00,ifNCC(Ii,Ij)<0]]>NCC(Ii,Ij)=Σx=0M-1Σy=0N-1[Ii(x,y)-μi][Ij(x,y)-μj][Σx=0M-1Σy=0N-1[Ii(x,y)-μi]2][Σx=0M-1Σy=0N-1[Ij(x,y)-μj]2]]]>其中，μ_i和μ_j分别是ICUS图像序列中的第i帧I_i和第j帧I_j的平均灰度值，M是ICUS图像像素的总列数；N是ICUS图像像素的总行数；b、根据差异矩阵D，估计心动周期长度的近似值：计算ICUS图像序列中间隔为i-1帧的两帧图像I_j和I_j+(i-1)差异度的平均值c(i)：c(i)=1n-(i-1)Σj=1n-(i-1)dj+(i-1),j]]>则当i＝1，2，...，n时，得到一条曲线c(i)～i，将曲线c(i)～i的第一个谷点(极小值)所对应的i值作为以帧为单位的心动周期长度的估计值，记为R；c、从差异矩阵D中找到具有最小累计差异值的最优路径L：采用动态规划算法，从差异矩阵D中找到以点d_1，R为起点、具有最小累计差异值的最优路径L，从而为ICUS序列中的每帧图像找到其在相邻心动周期中的对应帧；d、沿最优路径L选择各心动周期中在心脏运动最慢点采集的图像，组成门控后的图像序列：在经过45°高斯滤波后的差异矩阵中，沿最优路径L搜索极大值，由极大值所对应的图像对得到最终的门控图像序列。