血管特征提取方法、装置及血管显像仪制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供了一种血管特征提取方法、装置及血管显像仪，其中，该方法应用于血管显像仪的处理模块，血管显像仪包括处理模块和与处理模块连接的光学系统，方法包括：获取血管显像仪采集到的血管原始图像信息以及患者的血管特征信息；基于血管显像仪的光学系统参数和血管特征信息确定卷积窗口；基于卷积窗口提取原始图像信息中不同方向的血管分布特性；对不同方向的血管分布特性进行累加得到血管原始图像的血管特征。可以基于加窗傅里叶变换的方法对静脉血管原始图像进行提取能过获得更多的血管信息并且可以利用图像离散化的方法对不同方向的特征图像进行卷积以达到进行分时复用的目的，可以减少内存的使用，并且提高处理效率。高处理效率。高处理效率。

【技术实现步骤摘要】
血管特征提取方法、装置及血管显像仪


[0001]本专利技术涉及医学图像处理
，具体涉及一种血管特征提取方法、装置及血管显像仪。

技术介绍

[0002]现有的对静脉血管图像分割的方法均采用方向谷形图像对采集到的静脉血管图像进行识别。由于静脉区域处的灰度较低，背景灰度相对较高，因此会在纵切面呈现出谷形的特点。所以，可以将原始图像的灰度区域较低的谷形处提取为静脉区域。但是，在实际应用中，往往真实注射穿刺过程中会采集到低质量的静脉图像，常表现为对比度低，局部光照发生突变，整体亮度不均匀等。对于这种情况的原始图像，谷形特征几乎不明显，并不能准确的提取到静脉血管图像。
[0003]由于在使用静脉采集装置对静脉图像进行采集的过程会受到来自各种环境因素和被采集者自身因素的影响(如血管粗细不同、血流速度不同、皮肤表皮厚度分布不均匀、皮肤颜色不同等)，所以往往真实注射穿刺过程中会采集到低质量的静脉图像，常表现为对比度低，局部光照发生突变，整体亮度不均匀等。对于此类的原始图像，谷形特征几乎不明显，因此，以方向谷形检测原理为基础的基础方法存在不容易提取出血管，导致血管显像漏显，血管还原度不够的技术问题。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种血管特征提取方法、装置及血管显像仪，以解决上述存在的技术问题。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供了一种血管特征提取方法，其中，该方法应用于血管显像仪的处理模块，血管显像仪包括处理模块和与处理模块连接的光学系统，方法包括：获取血管显像仪采集到的血管原始图像信息以及患者的血管特征信息；基于血管显像仪的光学系统参数和血管特征信息确定卷积窗口；基于卷积窗口提取原始图像信息中不同方向的血管分布特性；对不同方向的血管分布特性进行累加得到血管原始图像的血管特征。
[0006]进一步地，其中，获取患者的血管特征信息的步骤包括:预先利用超声设备采集患者的血管特征信息；其中，血管特征信息包括：血管直径与血管方向；将患者的患者信息与血管特征信息进行关联存储，并生成对应的血管特征信息表；查找血管特征信息表，获取患者对应的血管特征信息。
[0007]进一步地，其中，基于血管显像仪的光学系统参数和血管特征信息确定卷积窗口的步骤，包括：获取血管显像仪的光学系统参数；其中，光学系统参数包括血管显像仪的镜头焦距；基于镜头焦距、血管特征信息中的血管直径、像元大小及第一转换公式确定血管图像的像元个数；其中，第一转化公式如下式表示：
[0008]N＝fc
×
H
C
/D
c
/X
[0009]其中，N为像元个数，fc为镜头焦距，h
c
为像素尺寸，D
c
为物理距离，H
C
为血管直径；X
为像元大小；
[0010]基于像元个数和第二转换公式确定卷积窗口。
[0011]进一步地，其中，第二转换公式如下式表示：
[0012]卷积窗口的边长＝2N+1
[0013]其中，N为像元个数。
[0014]进一步地，其中，基于卷积窗口提取原始图像信息中不同方向的血管分布特性的步骤包括：获取预先统计分析的血管方向个数；基于血管方向个数确定卷积正弦函数；基于卷积正弦函数对卷积窗口内的原始图像信息进行卷积处理，以得到不同方向的血管分布特性。
[0015]进一步地，其中，对卷积窗口内的原始图像信息进行卷积处理的步骤包括：对原始图像进行跨时钟域离散化处理，将原始图像输出为多个离散的图像数据流；其中，图像数据流的个数与血管方向个数相同；基于卷积正弦函数对图像数据流进行卷积，并得到多个不同的卷积值；对卷积值进行求和，以将图像数据流连续化。
[0016]进一步地，其中，基于卷积正弦函数对卷积窗口内的原始图像信息进行卷积处理之前，方法还包括：对不同的原始图像信息进行归一化处理，以使原始图像信息不超出卷积窗口的范围。
[0017]第二方面，本专利技术实施例还提供了一种血管特征提取装置，其中，应用于血管显像仪的处理模块，血管显像仪包括处理模块和与处理模块连接的光学系统，用以执行上述任一项的方法；包括：获取模块，用于获取血管显像仪采集到的血管原始图像信息以及患者的血管特征信息；确定模块，用于基于血管显像仪的光学系统参数和血管特征信息确定卷积窗口；提取模块，用于基于卷积窗口提取原始图像信息中不同方向的血管分布特性；累加模块，用于对不同方向的血管分布特性进行累加得到血管原始图像的血管特征。
[0018]第三方面本专利技术实施例还提供了一种血管显像仪，其中，包括处理模块和与处理模块连接的光学系统；其中，处理模块中配置有上述中的血管特征提取装置，用以执行上述任一项的方法；光学系统用于采集患者的血管原始图像信息。
[0019]进一步地，其中，光学系统包括：摄像模块和发光模块；其中，摄像模块于处理模块连接；发光模块，用于发出红外光至患者人体；摄像模块，用于接收患者人体反射的红外光，并采集反射回的红外光信号，作为患者的血管原始图像信息并将血管原始图像信息发送至处理模块。
[0020]本专利技术实施例带来了以下有益效果：
[0021]本专利技术实施例提供了一种血管特征提取方法，其中，该方法应用于血管显像仪的处理模块，血管显像仪包括处理模块和与处理模块连接的光学系统，方法包括：获取血管显像仪采集到的血管原始图像信息以及患者的血管特征信息；基于血管显像仪的光学系统参数和血管特征信息确定卷积窗口；基于卷积窗口提取原始图像信息中不同方向的血管分布特性；对不同方向的血管分布特性进行累加得到血管原始图像的血管特征。可以获取患者的静脉血管原始图像，并基于患者的血管粗细信息，确定静脉血管的特征窗口大小，再根据采集到的原始外图像分析其分布特性，得到某一个方向的分布特征得到特征系数，再与sin函数卷积，设计出多个方向的Gabor滤波器进行血管特征匹配，最后再处理得到血管图像。可以基于加窗傅里叶变换的方法对静脉血管原始图像进行提取能过获得更多的血管信息
并且可以利用图像离散化的方法对不同方向的特征图像进行卷积以达到进行分时复用的目的，可以减少内存的使用，并且提高处理效率。
[0022]本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本公开的上述技术即可得知。
[0023]为使本公开的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]图1为本专利技术提供的一种血管特征提取方法的流程图；
[0026]图2为本专利技术提供的一种血管显像本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种血管特征提取方法，其特征在于，应用于血管显像仪的处理模块，所述血管显像仪包括处理模块和与所述处理模块连接的光学系统，所述方法包括：获取血管显像仪采集到的血管原始图像信息以及患者的血管特征信息；基于所述血管显像仪的光学系统参数和所述血管特征信息确定卷积窗口；基于所述卷积窗口提取所述血管原始图像信息中不同方向的血管分布特性；对不同方向的所述血管分布特性进行累加得到所述血管原始图像的血管特征。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取所述患者的血管特征信息的步骤包括:预先利用超声设备采集所述患者的血管特征信息；其中，所述血管特征信息包括：血管直径与血管方向；将所述患者的患者信息与所述血管特征信息进行关联存储，并生成对应的血管特征信息表；查找所述血管特征信息表，获取所述患者对应的所述血管特征信息。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述血管显像仪的光学系统参数和所述血管特征信息确定卷积窗口的步骤，包括：获取所述血管显像仪的光学系统参数；其中，所述光学系统参数包括所述血管显像仪的镜头焦距；基于所述镜头焦距、所述血管特征信息中的血管直径、像元大小及第一转换公式确定所述血管原始图像的像元个数；其中，所述第一转换公式如下式表示：N＝fc
×
H
C
/D
c
/X其中，N为所述像元个数，fc为所述镜头焦距，h
c
为像素尺寸，D
c
为物理距离，H
C
为所述血管直径；X为像元大小；基于所述像元个数和第二转换公式确定所述卷积窗口。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第二转换公式如下式表示：所述卷积窗口的边长＝2N+1；其中，N为所述像元个数。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述卷积窗口提取所述原始图像信息中不同方向的血管分布特性的步骤包括：获取预先统计分析的血管方向个数；基于所述血管方向个数确定卷积正弦函数；基于所述卷积正弦函数对所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭鹰鸿，林方银，匡仁军，
申请(专利权)人：执鼎医疗科技杭州有限公司，
类型：发明
国别省市：