(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111647520.8 (22)申请日 2021.12.3 0 (71)申请人 浙江大学 地址 310058 浙江省杭州市西湖区余杭塘 路866号 (72)发明人 刘智毅　孟佳　丁志华　钱书豪　 王春承　 (74)专利代理 机构 杭州天勤知识产权代理有限 公司 33224 代理人 王琛 (51)Int.Cl. G06T 7/00(2017.01) G06T 7/62(2017.01) G06T 5/00(2006.01) G06T 9/00(2006.01) (54)发明名称 基于图像处理的血管直径自适应、 像素级、 可视化的定量表征方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于图像处理的血管直 径自适应、 像素级、 可视化的定量表征方法， 该方 法无需任何参数， 将对血管图像进行二值化图像 处理， 通过距离变换、 自适应距离传递和自适应 平滑运算， 实现对血管进行精准的像素级表征； 能够解决现有血管直径表征方法中参数设置繁 多、 不能可视化研究、 需要骨架化对原有血管形 态造成破坏、 不能实现像素级表征的问题， 可 以 在保留血管原有形态的情况下， 直接对其进行自 适应地运算， 并通过伪彩色编码来实现像素级的 直径表征， 有助于对提取特定尺 寸的血管进行研 究， 也有助于 研究血管的直径动态变化。 权利要求书2页 说明书5页 附图3页 CN 114332022 A 2022.04.12 CN 114332022 A 1.一种基于图像处理的血管直径自适应、 像素级、 可视化的定量表征方法， 包括如下步 骤： (1)提取血管灰度图像并对图像进行二值化取反操作， 进而计算得到图像的距离变换 图谱DT； (2)对所述距离变换图谱DT 进行自适应距离传递操作得到图谱DT T； (3)对所述图谱DT T进行自适应平 滑操作， 即可 得到反映血 管直径信息的图谱DMap； (4)对所述图谱DMap进行伪彩色编码， 便可实现在保有血管形态的情况下对血管图像 进行可视化像素级直径 表征。 2.根据权利要求1所述的定量表征方法， 其特征在于： 所述步骤(1)中计算图像的距离 变换图谱DT， 具体地： 对于图像中的任一血管像素点， 计算该像素点到背 景点的最短距离 即 为该像素点在距离变换图谱DT中的DT值， 背景点在距离变换图谱DT中的DT值均为0 。 3.根据权利要求1所述的定量表征方法， 其特征在于： 所述步骤(2)的具体实现方式为： 首先取距离变换图谱DT中的最大DT值， 对其取整后作为armd， 初始化一个尺 寸为2armd+1的 正方形窗口； 对于距离变换图谱DT中任一血管像素点， 以该像素点作为窗口的中心， 对窗口 内除中心 点以外所有 血管像素点的DT值从大到小进 行排序， 进而从序列中为窗口中心像素 点寻找最佳的DT值即为该像素点在图谱DT T中的DTT值， 背景点在图谱DT T中的DTT值均为0 。 4.根据权利要求3所述的定量表征方法， 其特征在于： 从序列中为 窗口中心像素点寻找 最佳的DT值， 具体实现方式为： 从序列中依次选取一个DT值进行判断， 判断条件为： 当前DT 值对应的像素点到窗口中心像素点的距离小于该DT值； 若不满足则剔除并判断下一个DT 值， 直至找到第一个满足上述条件的DT值， 即为窗口中心像素点寻找到最佳的DT值并作为 该像素点在图谱DT T中的DTT值。 5.根据权利要求1所述的定量表征方法， 其特征在于： 所述步骤(3)的具体实现方式如 下： 3.1对于图谱DTT中任一血管像素点， 以该像素点为中心建立一个尺寸为2ArmdT(x,y)+ 1的正方形窗口， 其中ArmdT(x,y)为该像素点在图谱ArmdT 中的值， 图谱ArmdT为图谱DTT取 整操作后的结果； 3.2对窗口内除中心点以外所有血 管像素点的DT T值求平均； 3.3将平均值乘以2后即作 为该像素点在图谱DMap中的值， 该值即为像素点处血管的直 径值。 6.根据权利要求1所述的定量表征方法， 其特征在于： 所述步骤(4)的具体实现方式为： 首先使用Matlab中的ind2rgb函数将图谱DMap由灰度图转换为彩色图像， 进而选用Jet的 Colormap将彩色的图谱DMap转换为 新的伪彩色编码图像DRGB。 7.根据权利要求6所述的定量表征方法， 其特征在于： 将原始的血管灰度图像与伪彩色 编码图像DRGB中每个颜色通道对应像素值相乘， 便可得到既包含直径信息又包含信号 强度 信息的可视化图像DiameterMap。 8.根据权利要求1所述的定量表征方法， 其特征在于： 该方法无需任何参数， 将对血管 图像进行二值化图像处理， 通过距离变换、 自适应距离传递和自适应平滑运算， 实现对血管 进行精准的像素级表征， 能够解决现有血管直径表征方法中参数设置繁多、 不能可视化研 究、 需要骨架化对原有 血管形态造成破坏、 不能实现像素级表征的问题， 可以在保留血管原权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114332022 A 2有形态的情况下， 直接对其进行自适应地运算， 并通过伪 彩色编码来实现像素级的直径表 征， 有助于对提取 特定尺寸的血 管进行研究， 也有助于研究血 管的直径动态变化。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114332022 A 3