[发明专利]一种基于曲率尺度空间的血管自动匹配方法

摘要

本发明针对血管特征信息匹配问题提出了一种基于曲率尺度空间的血管自动匹配方法，第一步：利用三次样条插值方法分别将待匹配的曲线进行插值，第二步：计算曲线上各点的曲率值与对应的弧长值；第三步：对曲线进行线性插值，并对同位置的弧长值进行同样的插值，得到与曲率零点对应的弧长值；第四步：根据每条曲线插值后的点数与弧长构建径向平滑函数；第五步：沿每条曲线的单一方向使用所构建的径向平滑函数与曲线逐点进行卷积运算；第六步：以固定步进值改变径向平滑函数的径向宽度；第七步：计算每两条血管曲线的相似性测度值；第八步：对序列图像中相邻帧的图像间进行上述匹配步骤，最终完成大角度血管曲线的匹配。

主权项

基于曲率尺度空间的血管自动匹配方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步：利用三次样条插值方法分别将待匹配的曲线进行插值，保证曲线曲率变化的连续性，插值对最终计算结果起到初步的平滑作用；第二步：分别对第一步处理后的曲线逐点计算曲率值与对应的弧长值；第三步：根据获得的每一点曲率值，在异号的曲率值间进行线性插值，获得一个曲率零点，并对同位置的弧长值进行同样的插值，得到与曲率零点对应的弧长值；第四步：根据每条曲线插值后的点数与弧长构建径向平滑函数；第五步：沿每条曲线的单一方向使用所构建的径向平滑函数与曲线逐点进行卷积运算，对曲线产生平滑作用；第六步：以固定步进值改变径向平滑函数的径向宽度，重复第二步至第五步并在每次计算得到曲线曲率零点的对应弧长值后以弧长为横轴坐标，以该径向宽度为纵轴坐标描点，循环这一过程至经过卷积的曲线上不再有曲率为零的点为止，此时集合所有描出的点的图像即为该曲线的曲率‑尺度空间图像；第七步：定义曲线的特征向量为曲率‑尺度空间中曲线顶点对应的弧长并分别以V1＝(v11，v12，v13…，v1N)、V2＝(v21，v22，v23…，v2N)表示，然后引入如下的相似性测度公式： d ( V 1 , V 2 ) = d ( V 1 → V 2 ) + d ( V 2 → V 1 ) = Σ i = 1 N min v 2 j ∈ [ v 1 i - δ , v 1 i + δ ] | v 1 i - v 2 j | + Σ i = 1 N min v 1 j ∈ [ v 2 i - δ , v 2 i + δ ] | v 2 i - v 1 j | 计算每两条曲线的相似性测度值，曲线之间相似性测度值最小的两条曲线即为匹配的曲线；第八步：对序列图像中相邻帧的图像间进行上述匹配步骤，最终完成大角度血管曲线的匹配。