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专利号: 201911226824X
申请人: 浙江理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于改进外极线约束匹配的血管三维重建方法,其特征在于该血管三维重建方法包括以下步骤:

1)读取同一个人在不同角度下的造影序列,获取相应心动周期下同一心动时刻的DSA图像及造影参数,并生成几何变换矩阵GT;

2)获取两个DSA图像中感兴趣血管段的中心线坐标,并对坐标进行处理,保证两中心线坐标个数相同;

3)进行造影系统的自标定:构建目标函数,优化几何变换矩阵,生成精准的外极线;

4)计算外极线匹配度,通过动态规划获得最优点对匹配;

5)由最优点对计算三维坐标并显示。

2.根据权利要求1所述的基于改进外极线约束匹配的血管三维重建方法,其特征在于:所述血管三维重建方法适用于冠状动脉血管以及其他血管的三维重建,所述其他血管包括肾动脉、股动脉、下腔静脉。

3.根据权利要求1或2所述的基于改进外极线约束匹配的血管三维重建方法,其特征在于:在步骤1)中,通过造影时同步记录的心电信号来保证同一心动周期。

4.根据权利要求1所述的基于改进外极线约束匹配的血管三维重建方法,其特征在于:步骤1)中所述造影参数包括内参、外参,所述内参包括:像素间距q,成像大小W×H,射线源到投影面中心距离SID;所述外参包括:射线源到同心点距离SOD,造影左右角度LAO/RAO,造影前后角度CRAN/CAUD。

5.根据权利要求1所述的基于改进外极线约束匹配的血管三维重建方法,其特征在于:步骤1)中几何变换矩阵GT包括R=Rx(β2)·Ry(α2)·Ry(-α1)·Rx(-β1),其中,所述 表示绕Y轴顺时针旋转θ角度的旋转矩阵,所述

表示绕X轴顺时针旋转θ角度的旋转矩阵,所述 表示从射线源O点沿Z轴平移L的平移矩阵。

6.根据权利要求1或2或4或5所述的基于改进外极线约束匹配的血管三维重建方法,其特征在于:步骤2)中所述中心线坐标以首尾顺序存储。

7.根据权利要求3所述的基于改进外极线约束匹配的血管三维重建方法,其特征在于:比较不同造影角度的中心线上投影点个数,以多的投影点个数作为标准,将投影点少的中心线用插值成相同个数的投影点。

8.根据权利要求1所述的基于改进外极线约束匹配的血管三维重建方法,其特征在于:所述目标函数为图像二维重建误差,具体为图像投影点与三维重建后反投影点之间的欧式距离,所用的优化方法为最优化理论中的相关方法,所述相关方法包括最速下降法、Levenberg-Marquard。

9.根据权利要求1所述的基于改进外极线约束匹配的血管三维重建方法,其特征在于:步骤4)中通过动态规划获得最优点对匹配,具体过程包括:a)构建候补匹配点集,通过外极线约束,对候补匹配点集中的所有点对计算外极线匹配度Degree;

b)将匹配度Degree依次存入n*n矩阵中,构成匹配度矩阵,其中n为中心线投影点个数;

c)用动态规划的方法求出从匹配度矩阵左上角到矩阵右下角的最短路径,该动态规划的策略是从边界开始,逐段递推寻优,直到走到另一个边界,从候补匹配点集中筛选出最优匹配点对。