一種超聲血管邊界檢測系統，包括：圖像提取模塊，用于從超聲圖像中提取血管特征圖像；中外膜邊界檢測子系統，用于由所述血管特征圖像中通過區域生長檢測出血管中膜、外膜的邊界；管腔邊界檢測子系統，用于從所述中外膜邊界檢測子系統所檢測的中外膜邊界內部區域中進一步通過聚類檢測血管管腔的邊界。本發明專利技術還提供一種相應的超聲血管邊界檢測方法。本發明專利技術的超聲血管邊界檢測系統與方法對超聲血管內圖像通過區域生長的方式使得血管圖像中外膜邊界兩側的圖像易于分辨、并通過聚類方式使血管圖像中管腔邊界兩側圖像易于分辨，從而所檢測的中外膜邊界和管腔邊界坐標準確。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種醫學用圖像處理系統與方法，具體地，本專利技術涉及一種基于超聲圖像的血管管腔邊界與中外膜邊界檢測系統與方法。
技術介紹
心腦血管疾病已成為人類健康的頭號殺手。動脈粥樣硬化及其并發癥引起心腦血管疾病的常見原因。血管管腔邊界和中外膜邊界的大小與形狀是臨床診斷中衡量動脈粥樣硬化程度的重要指標。為了方便獲知血管管腔邊界和中外膜交界的位置信息，常通過超聲檢查進行血管圖像的拍攝。現有的方式通過人工標記血管管腔邊界和中外膜邊界，由人工在所拍攝的血管內超聲圖像(Intravascular Ultrasound, IVUS)中勾劃出血管管腔邊界和中外膜邊界的位置。由于為同一個病人拍攝的血管內超聲圖像經常包含上千幅圖像，由人工手工標記的方法不但耗時，而且重復性差，容易受到經驗和主觀因素的影響。此外，現有的使用圖像處理檢測血管管腔邊界和中外膜邊界的方法，存在超聲圖像分辨率低、伴隨有嚴重的斑點噪聲和鈣化偽影等缺點，使得檢測血管管腔邊界和中外膜邊界存在較大困難。
技術實現思路
有鑒于此，有必要提供一種具有較高識別度的超聲血管邊界檢測系統。此外，還有必要提供一種相應的具有較高識別度的超聲血管邊界檢測方法。`一種超聲血管邊界檢測系統，包括:圖像提取模塊，用于從超聲圖像中提取血管特征圖像；中外膜邊界檢測子系統，用于由所述血管特征圖像中通過區域生長檢測出血管中膜、外膜的邊界；管腔邊界檢測子系統，用于從所述中外膜邊界檢測子系統所檢測的中外膜邊界內部區域中進一步通過聚類檢測血管管腔的邊界。可選地，所述超聲血管邊界檢測系統進一步包括極坐標變換模塊，用于將所提取的血管特征圖像進行極坐標變換，以得到所述血管特征圖像的極坐標變換圖像，所述中外膜邊界檢測子系統、所述管腔邊界檢測子系統分別根據所述極坐標變換圖像中檢測所述血管的中外膜邊界與所述血管管腔的邊界。可選地，所述極坐標變換模塊取該血管特征圖像的直角坐標中坐標為(,[0.5X w」)的像素點作為坐標零點,對該血管特征圖像進行極坐標變換，其中:h為超聲圖像的高度、w為該超聲圖像的寬度、L」表示對該值向下取整數。4.權利要求2所述的超聲血管邊界檢測系統，進一步包括直角坐標變換模塊，用于將檢測的極坐標系下的血管中外膜邊界和血管管腔邊界變換為直角坐標。5.權利要求1所述的超聲血管邊界檢測系統，進一步包括濾波去噪模塊，用于對所述血管特征圖像進行濾波和去噪。6.權利要求5所述的超聲血管邊界檢測系統，其特征在于:所述濾波去噪模塊對所述血管特征圖像進行中值 濾波以去除噪點。7.權利要求6所述的超聲血管邊界檢測系統，其特征在于:所述濾波去噪模塊進行所述中值濾波的模板窗口為預定大小的矩形窗口。8.權利要求6所述的超聲血管邊界檢測系統，其特征在于:所述濾波去噪模塊對所述血管特征圖像進行多次所述中值濾波。9.權利要求8所述的超聲血管邊界檢測系統，其特征在于:所述濾波去噪模塊對所述血管特征圖像進行多次所述中值濾波的模板窗口為3X3，4X4，5X5，6X6的矩形窗模板。10.權利要求1所述的超聲血管邊界檢測系統，其特征在于:所述中外膜邊界檢測子系統包括: 區域生長模塊，用于設立種子點集，并基于初始像素點將所述血管特征圖像中符合預定條件的像素點添加到所述種子點集； 增量模塊，用于計算所述種子點集中像素點數根據預定條件的增量； 標記模塊，用于標記最大的所述增量所對應的像素點區域。11.權利要求10所述的超聲血管邊界檢測系統，其特征在于:所述初始像素點為所述血管特征圖像上坐標為(1，1)的像素點。12.權利要求10所述的超聲血管邊界檢測系統，其特征在于:所述預定條件為:對于種子點集而言是鄰域8連接的像素點。13.權利要求12所述的超聲血管邊界檢測系統，其特征在于:所述預定條件為:該像素點(x，y)與濾波圖像中坐標為(1，1)的初始像素點之間的灰度差小于或等于預定的閾值T。14.權利要求13所述的超聲血管邊界檢測系統，其特征在于:所述預定的閾值T為給定范圍內的多個值。15.權利要求14所述的超聲血管邊界檢測系統，其特征在于:所述預定的閾值T為I至255之間的連續整數。16.權利要求14所述的超聲血管邊界檢測系統，其特征在于:所述區域生長模塊根據所述多個預定的閾值T設立得到相應的多個區域S及相應的像素點數N。17.權利要求10所述的超聲血管邊界檢測系統，其特征在于:所述區域生長模塊根據多個預定條件設立形成多個種子點集，所述增量模塊計算所述多個種子點集中的像素點數根據所述多個預定條件的單調增加而產生的增量。18.權利要求17所述的超聲血管邊界檢測系統，其特征在于:所述多個種子點集內各像素點形成相應的圖像區域，所述標記模塊用于標記所述最大的增量所對應的像素點所形成的區域。19.權利要求10所述的超聲血管邊界檢測系統，進一步包括矯正模塊，用于對所述標記模塊所標記的區域進行矯正。20.權利要求19所述的超聲血管邊界檢測系統，其特征在于:所述矯正模塊使用數學形態學方法對所標記的區域進行矯正。21.權利要求20所述的超聲血管邊界檢測系統，其特征在于:所述矯正模塊對所述所標記的區域進行形態學閉運算，所述形態學閉運算采用半徑為R1的圓形模塊進運算，半徑R1的計算式為，其中％為所述所標記的區域所包括的像素點的個數。22.權利要求21所述的超聲血管邊界檢測系統，其特征在于:所述矯正模塊刪除所述形態學閉運算后所述區域的孔洞。23.權利要求20所述的超聲血管邊界檢測系統，其特征在于:所述矯正模塊對所述所標記的區域進行形態學開運算，所述形態學閉運算采用半徑為R2的圓形模塊進運算，半徑R2的計算式為-.R1 二丄 ，其中％為所述所標記的區域所包括的像素點的個數。16 y π24.權利要求1所述的超聲血管邊界檢測系統，其特征在于，所述管腔邊界檢測子系統包括: 內部選擇模塊，用于根據所述中外膜邊界檢測子系統所檢測的血管中外膜邊界由所述血管特征圖像中選擇所述血管中外膜邊界內部的區域的圖像； 聚類模塊，用于獲取所述內部區域圖像中各像素點的指定特征向量，并根據所述指定特征向量進行聚類運算。25.權利要求24所述的超聲血管邊界檢測系統，其特征在于，所述聚類模塊將所述管腔邊界兩側區域圖像的像素點分別聚類，以將所述聚類的聚類點集合分別形成聚類區域。26.權利要求24所述的超聲血管邊界檢測系統，其特征在于:所述特征向量包括所述內部區域中各像素點的灰度值與各像素點8領域范圍內灰度值的標準差。27.權利要求24所述的超聲血管邊界檢測系統，其特征在于，所述聚類運算以所述血管特征圖像上坐標為(1，1)的像素點的特征向量及所述血管中外膜邊界上任一像素點的特征向量為聚類中心。28.權利要求24所述的超聲血管邊界檢測系統，其特征在于，所述聚類模塊利用K均值聚類方法對所述內部區域中各像素點的特征向量進行計算并聚類，各像素點聚類分別形成聚類區域。29.權利要求24所述的超聲血管邊界檢測系統，進一步包括矯正模塊，用于對所述聚類模塊聚類所得各像素點所形成的代表所述血管管腔內部區域的聚類區域進行矯正。30.權利要求29所述的超聲血管邊界檢測系統，其特征在于:所述矯正模塊使用數學形態學方法對所述聚類區域進行矯正。31.權利要求30所述的超聲血管邊界檢測系統，其特征在于:所述矯正模塊本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種超聲血管邊界檢測系統，包括：圖像提取模塊，用于從超聲圖像中提取血管特征圖像；中外膜邊界檢測子系統，用于由所述血管特征圖像中通過區域生長檢測出血管中膜、外膜的邊界；管腔邊界檢測子系統，用于從所述中外膜邊界檢測子系統所檢測的中外膜邊界內部區域中進一步通過聚類檢測血管管腔的邊界。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：楊平，高智凡，張元亭，
申請(專利權)人：中國科學院深圳先進技術研究院，
類型：發明
國別省市：
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