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路径图的生成方法、装置和计算机设备

文献发布时间:2024-04-18 19:58:21


路径图的生成方法、装置和计算机设备

技术领域

本申请涉及医疗图像处理技术领域,特别是涉及一种路径图的生成方法、装置和计算设备。

背景技术

路径图(Roadmap)又称为减影透视图,通常是将血管造影后通过减影得到的血管减影图,和实时获取的血管内器材(如导丝)的器材透视图,将血管减影图像叠加到器材透视图像上,以得到清晰显示血管内器材走向的路径图。

然而,传统技术中,将血管减影图像与器材透视图像直接叠加,所得到的路径图中的器材显影较弱,与血管对比不明显,导致整个路径图中的血管和器材的清晰度较差。

发明内容

基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种路径图的生成方法、装置和计算机设备。

第一方面,本申请提供了一种路径图的生成方法,包括:

分别获取待检部位的血管减影图和待检部位的器材减影图;对器材减影图进行器材分割,得到器材分割结果;

根据器材分割结果确定器材减影图对应的权重模板;

根据权重模板,对器材减影图和血管减影图进行融合,得到待检部位的路径图。

在其中一个实施例中,对器材减影图进行器材分割,得到器材分割结果,包括:

根据器材的形态特征对器材减影图进行分割,得到形态分割结果;

根据器材减影图中各像素点的灰度值对器材减影图进行分割,得到灰度分割结果;

根据形态分割结果和灰度分割结果确定器材分割结果。

在其中一个实施例中,灰度分割结果包括器材减影图中的器材区域、非器材区域以及混合区域;根据器材减影图中各像素点的灰度值对器材减影图进行灰度分割,得到灰度分割结果,包括:

在器材减影图像中,确定像素点的灰度值小于或等于第一灰度阈值的像素区域为器材区域;

在器材减影图像中,确定像素点的灰度值大于或等于第二灰度阈值的像素区域为非器材区域;

在器材减影图像中,确定像素点的灰度值大于第一灰度阈值且小于第二灰度阈值的像素区域为混合区域。

在其中一个实施例中,器材分割结果包括一级器材区域、一级非器材区域、二级器材区域和二级非器材区域;根据形态分割结果和灰度分割结果确定器材分割结果,包括:

根据形态分割结果确定混合区域中的混合器材区域和混合非器材区域;

将灰度分割结果中的器材区域确定为一级器材区域、将灰度分割结果中的非器材区域确定为一级非器材区域、将混合器材区域确定为二级器材区域、将混合非器材区域确定为二级非器材区域;

将器材减影图像中一级器材区域、一级非器材区域、二级器材区域以及二级非器材区域作为器材分割结果。

在其中一个实施例中,根据形态分割结果确定混合区域中的混合器材区域和混合非器材区域,包括:

在形态分割结果中确定与混合区域位置匹配的参考区域;

将参考区域中的器材区域作为混合器材区域,将参考区域中的非器材区域作为混合非器材区域。

在其中一个实施例中,根据器材分割结果确定器材减影图对应的权重模板,包括:

根据一级器材区域的第一权重值、二级器材区域的第二权重值、二级非器材区域的第三权重值、一级非器材区域的第四权重值生成器材减影图的权重模板。

在其中一个实施例中,根据权重模板,对血管减影图和器材减影图进行融合,得到待检部位的路径图,包括:

将权重模板中各像素点的权重值作为器材减影图中相应像素点的器材权重;

将器材减影图中各像素点的器材权重与参考权重的差值作为血管减影图中相应像素点的血管权重;

根据器材权重、血管权重、器材减影图和血管减影图进行像素值加权,得到待检部位的路径图。

在其中一个实施例中,在对血管减影图和器材减影图进行融合之前,上述方法还包括:

对权重模板中的权重值进行平滑处理,得到平滑后的权重模板;和/或,

调整器材减影图/血管减影图的亮度对比度值。

第二方面,本申请还提供了一种路径图的生成装置,包括:

图像获取模块,用于分别获取待检部位的血管减影图和待检部位的器材减影图;

器材分割模块,用于对器材减影图进行器材分割,得到器材分割结果;

权重确定模块,用于根据器材分割结果确定器材减影图对应的权重模板;

图像融合模块,用于根据权重模板,对待检部位的血管减影图和器材减影图进行融合,得到待检部位的路径图。

第三方面,本申请还提供了一种计算机设备,包括存储器和处理器,存储器存储有计算机程序,处理器执行计算机程序时实现上述任一项路径图的生成方法的步骤。

第四方面,本申请还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现上述任一项路径图的生成方法的步骤。

第五方面,本申请还提供了一种计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述任一项路径图的生成方法的步骤。

上述路径图的生成方法、装置和计算机设备,通过分别获取待检部位的血管减影图和待检部位的器材减影图,并对器材减影图进行器材分割,得到器材分割结果,以根据器材分割结果确定器材减影图对应的权重模板,进而根据权重模板,对器材减影图和血管减影图进行融合,得到待检部位的路径图。上述方法中,基于器材减影图的器材分割结果确定相应的权重模板,以为器材减影图中不同的区域配置不同的权重值,明确后续融合的侧重方向,提高所得到的路径图中血管与器材之间的对比度,进而提高路径图中的血管和器材的清晰度。

附图说明

图1为一个实施例中计算机设备的内部结构图;

图2为一个实施例中路径图的生成方法的流程示意图;

图3为一个实施例中确定器材分割结果的流程示意图;

图4为一个实施例中确定灰度分割结果的流程示意图;

图5为另一个实施例中确定器材分割结果的流程示意图;

图6为一个实施例中分割混合区域的流程示意图;

图7为一个实施例中得到路径图的流程示意图;

图8为一个实施例中得到权重模板的示意图;

图9为一个实施例中路径图的生成装置的结构框图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。

本申请实施例提供的路径图的生成方法,可以应用于如图1所示的计算机设备,该计算机设备可以是终端。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、通信接口、显示屏和输入装置。其中,该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信,无线方式可通过WIFI、移动蜂窝网络、NFC(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种路径图的生成方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏,该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层,也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板,还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。

本领域技术人员可以理解,图1中示出的结构,仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图,并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定,具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中,如图2所示,提供了一种路径图的生成方法,以该方法应用于图1中的计算机设备为例进行说明,包括以下步骤:

S210、分别获取待检部位的血管减影图和待检部位的器材减影图。

其中,待检部位的血管中包括器材。器材为内置于血管中的医疗器材。示例性地,该器材可以是导丝、支架或者弹簧圈。血管减影图用于指示待检部位中的血管,器材减影图用于指示待检部位中的器材。血管减影图和器材减影图的规格相同。

可选地,计算机设备可对待检部位在血管造影前进行影像扫描,得到待检部位的蒙片,再对待检部位在血管造影后进行影像扫描,得到待检部位的盈片,以对待检部位的蒙片和盈片进行减影处理,得到血管减影图。同理,计算机设备可分别对待检部位在血管放置器材前后进行影像扫描,并基于得到的图像进行减影处理,得到器材减影图。

可选地,计算机设备还可以获取待检部位在血管放置器材后的器材透视图,并将该器材透视图作为器材减影图,也可以分别获取血管放置器材后的器材透视图和待检部位的血管减影图,并对器材透视图和血管减影图进行减影处理,得到器材减影图。本实施例中,对于血管减影和器材减影图的获取方式并不做具体限定。

S220、对器材减影图进行器材分割,得到器材分割结果。

其中,器材分割结果用于表征器材在器材减影图中的分布情况。示例性地,器材分割结果可以包括器材减影图中的器材区域和非器材区域。

可选地,计算机设备可将器材减影图像输入器材分割模型,得到器材减影图中的器材区域和非器材区域,进而得到包括器材减影图中器材区域和非器材区域的器材分割结果。其中,器材分割模型为采用大量器材图像作为训练样本而训练得到的网络模型。

可选地,计算机设备也可以基于器材的形态特征对器材减影图进行分割,将器材减影图中形态特征与器材的形态特征匹配的区域作为器材区域,其余区域作为非器材区域。计算机设备还可以采用灰度阈值对器材减影图进行分割,将器材减影图中像素点的灰度值小于预设灰度阈值的区域作为器材区域,其余区域作为非器材区域。本实施例中,对于器材减影图的分割方式并不做具体限定。

S230、根据器材分割结果确定器材减影图对应的权重模板。

其中,权重模板中包括分割得到的器材减影图中各区域所对应的权重值,不同区域对应不同的权重值。示例性地,在器材分割结果包括器材减影图中的器材区域和非器材区域的情况下,器材减影图对应的权重模板包括对应器材区域的权重值,和对应非器材区域的权重值。

需要说明的是,为凸显器材,权重模板中的权重值与区域中的器材占比呈正相关。通常情况下,器材分割结果中器材区域中包括器材,而非器材区域中不包括器材,即器材区域中的器材占比大于非器材区域中的器材占比,因此,权重模板中对应器材区域的权重值大于对应非器材区域的权重值。

可选地,得到器材减影图的器材分割结果后,计算机设备可根据预设的区域和权重的对应关系,确定器材分割结果中各区域的权重值,并由各区域的权重值形成器材减影图对应的权重模板。示例性地,在器材减影图的器材分割结果为一部分为器材区域,另一部为非器材区域的情况下,计算机设备查找预设的区域和权重的对应关系,确定器材减影图中器材区域对应的权重值为1.5,非器材区域对应的权重值为1,并得到由器材减影图中器材区域的权重值为1.5,非器材区域的权重值为1所形成的权重模板。

S240、根据权重模板,对器材减影图和血管减影图进行融合,得到待检部位的路径图。

可选地,器材减影图对应权重模板中的权重值可以大于或等于1,也可以小于1,可根据实际需求自行设定。

示例性地,在权重模板中的权重值大于或等于1的情况下,对器材减影图和血管减影图进行融合时,计算机设备可采用器材减影图对应权重模板中的权重值作为器材减影图的权重,并采用权重值1作为血管减影图的权重进行融合。

示例性地,在权重模板中的权重值小于1的情况下,对器材减影图和血管减影图进行融合时,计算机设备可采用器材减影图对应权重模板中的权重值作为器材减影图的权重,并基于器材减影图对应权重模板确定血管减影图对应权重模板,再采用血管减影图对应权重模板中的权重值作为血管减影图的权重进行融合。其中,针对器材减影图和血管减影图中位置匹配的像素点,该像素点在器材减影图对应权重模板中的权重值与在血管减影图对应权重模板中的权重值之和为1。

可选地,计算机设备可根据器材减影图的权重模板,对器材减影图和血管减影图中相匹配区域进行加权融合,得到待检部位的路径图。例如,示例性地,以待检部位的路径图G为例,器材减影图E中包括器材区域E1(对应权重模板中的权重值α)和非器材区域E2(对应权重模板中的权重值β),血管减影图B中包括与E1匹配的区域B1,以及与E2匹配的区域B2,其中,G=(αE1+B1)+(βE2+B2),α≥1,β≥1。

本申请实施例中,计算机设备获取待检部位的血管减影图和器材减影图,并对器材减影图进行器材分割,得到器材分割结果,以根据器材分割结果确定器材减影图对应的权重模板,进而根据权重模板,对器材减影图和血管减影图进行融合,得到待检部位的路径图。其中,待检部位的血管中包括器材。上述方法中,基于器材减影图的器材分割结果确定相应的权重模板,以为器材减影图中不同的区域配置不同的权重值,明确后续融合的侧重方向,提高所得到的路径图中血管与器材之间的对比度,进而提高路径图中的血管和器材的清晰度。

实际应用中,可基于器材的形态特征和器材减影图中像素点的灰度值确定器材减影图的器材分割结果。基于此,在其中一个实施例中,如图3所示,上述S220、对器材减影图进行器材分割,得到器材分割结果,包括:

S310、根据器材的形态特征对器材减影图进行分割,得到形态分割结果。

可选地,计算机设备也可以基于器材的形态特征对器材减影图进行分割,将器材减影图中形态特征与器材的形态特征匹配的区域作为器材区域,其余区域作为非器材区域,以得到包括器材减影图中器材区域和非器材区域的形态分割结果。例如,示例性地,以管状器材为例,计算机设备可以管状特征对器材减影图进行分割,确定器材减影图中与管状特征匹配的区域为器材区域,并确定器材减影图中的其余区域或者与管状特征不匹配的区域为非器材区域。

S320、根据器材减影图中各像素点的灰度值对器材减影图进行分割,得到灰度分割结果。

其中,像素点的灰度值用于表征像素点的亮暗程度。灰度值越大,表征像素点越亮,而灰度值越小,表征像素点越暗。在器材减影图中,器材区域的像素点相较于非器材区域的像素点更暗,因此,器材区域的像素点的灰度值小于所属非器材区域的像素点的灰度值。

可选地,灰度分割结果中可以仅包括器材减影图中的器材区域和非器材区域,还可以包括器材减影图中的器材区域、非器材区域以及混合区域。该混合区域为器材区域与非器材区域之间的过渡区域。灰度分割结果中区域数量受预设灰度阈值的数量影响,预设灰度阈值的数量越多,灰度分割结果中区域数量相应越多。示例性地,在包括单个预设灰度阈值的情况下,灰度分割结果中可包括器材区域和非器材区域;在包括两个预设灰度阈值的情况下,灰度分割结果中可包括器材区域、非器材区域以及混合区域。

可选地,在包括单个预设灰度阈值的情况下,计算机设备可获取器材减影图中各像素点的灰度值,并针对每个像素点,将对应灰度值与预设灰度阈值进行比较,确定该像素点是否为器材区域中的像素点,以得到包括器材减影图中器材区域和非器材区域的形态分割结果。其中,可确定器材减影图中像素点的灰度值小于或等于预设灰度阈值的区域作为器材区域,并确定器材减影图中的其余区域或者像素点的灰度值大于预设灰度值的区域为非器材区域。

S330、根据形态分割结果和灰度分割结果确定器材分割结果。

其中,形态分割结果和灰度分割结果可能一样,也可能不一样。

可选地,计算机设备可根据形态分割结果和灰度分割结果综合确定器材减影图的器材分割结果。其中,计算机设备可比较形态分割结果和灰度分割结果,从中确定分割粒度较细的分割结果,并基于该分粒度较细的分割结果更新分割粒度较粗的分割结果,得到上述器材分割结果。

可选地,可采用分割结果中分割得到的区域数量表征分割粒度。其中,分割得到的区域数量越多,相应地分割粒度越细;反之,分割得到的区域数量越少,相应地分割粒度越粗。示例性地,在形态分割结果中分割得到的区域数量大于灰度分割结果中分割得到的区域数量的情况下,计算机设备可采用形态分割结果更新灰度分割结果,以得到的器材分割结果;在灰度分割结果中分割得到的区域数量大于形态分割结果中分割得到的区域数量的情况下,计算机设备可采用灰度分割结果更新形态分割结果,以得到的器材分割结果。

本申请实施例中,计算机设备根据器材的形态特征对器材减影图进行分割,得到形态分割结果,并根据器材减影图中各像素点的灰度值对器材减影图进行分割,得到灰度分割结果,进而根据形态分割结果和灰度分割结果确定器材分割结果。上述方法中,分别基于器材的形态特征和器材减影图中像素点的灰度值对器材减影图进行分割,以实现不同维度的分割,进而根据得到的分割结果综合确定器材分割结果,提高了器材分割结果的多样性和细粒度,相应提高了所得到的路径图中不同区域之间的对比度,提高了显示效果。

通常情况下,灰度分割结果包括器材减影图中的器材区域、非器材区域以及混合区域。基于此,在其中一个实施例中,如图4所示,上述S320、根据器材减影图中各像素点的灰度值对器材减影图进行分割,得到灰度分割结果,包括:

S410、在器材减影图像中,确定像素点的灰度值小于或等于第一灰度阈值的像素区域为器材区域。

其中,器材减影图像中器材区域、混合区域以及非器材区域的亮度依次增大。相应地,器材区域中像素点的灰度值小于混合区域中像素点的灰度值,混合区域中像素点的灰度值小于非器材区域中像素点的灰度值。

可选地,计算机设备可获取器材减影图像中各像素点的灰度值,针对每个像素点,将该像素点的灰度值与第一预设灰度阈值进行比较,以确定器材减影图像中灰度值小于或等于第一灰度阈值的像素点所构成的像素区域为器材区域。

S420、在器材减影图像中,确定像素点的灰度值大于或等于第二灰度阈值的像素区域为非器材区域。

可选地,计算机设备可获取器材减影图像中各像素点的灰度值,针对每个像素点,将该像素点的灰度值与第二预设灰度阈值进行比较,以确定器材减影图像中灰度值大于或等于第二灰度阈值的像素点所构成的像素区域为非器材区域。

S430、在器材减影图像中,确定像素点的灰度值大于第一灰度阈值且小于第二灰度阈值的像素区域为混合区域。

可选地,计算机设备可获取器材减影图像中各像素点的灰度值,针对每个像素点,将该像素点的灰度值与第一预设灰度值以及第二预设灰度阈值进行比较,以确定器材减影图像中灰度值大于第一灰度阈值且小于第二灰度阈值的像素点所构成的像素区域为混合区域。

本申请实施例中,计算机设备在器材减影图像中,确定像素点的灰度值小于或等于第一灰度阈值的像素区域为器材区域,确定像素点的灰度值大于或等于第二灰度阈值的像素区域为非器材区域,并确定像素点的灰度值大于第一灰度阈值且小于第二灰度阈值的像素区域为混合区域。上述方法中,基于器材减影图像不同区域的亮暗关系,采用第一灰度阈值和第二灰度阈值将器材减影图像分割为器材区域、非器材区域以及混合区域,提高了对于器材减影图的分割粒度。

器材分割结果包括一级器材区域、一级非器材区域、二级器材区域和二级非器材区域。因此,在其中一个实施例中,如图5所示,上述S330、根据形态分割结果和灰度分割结果确定器材分割结果,包括:

S510、根据形态分割结果确定混合区域中的混合器材区域和混合非器材区域。

其中,混合器材区域表征混合区域中器材占比较大的区域,混合非器材区域表征混合区域中非器材占比较大的区域。

针对器材减影图在形态分割结果中包括器材区域和非器材区域,而在灰度分割结果中包括器材区域、非器材区域以及混合区域的情况下,表征灰度分割结果中的混合区域包括形态分割结果中的部分器材区域和/或部分非器材区域。

可选地,计算机设备可获取器材减影图与形态分割结果中器材区域A1位置匹配的器材区域A1’,以及与形态分割结果中非器材区域位置A2匹配的非器材区域A2’,同时获取器材减影图中与灰度分割结果中混合区域B3位置匹配的混合区域B3’,以根据上述A1’、A2’以及B3’将上述B3’划分为混合器材区域和混合非器材区域。其中,确定器材减影图中的A1’与B3’之间的重合区域为混合器材区域A13’,确定器材减影图中A2’与B3’之间的重合区域为混合非器材区域A23’。

S520、将灰度分割结果中的器材区域确定为一级器材区域、将灰度分割结果中的非器材区域确定为一级非器材区域、将混合器材区域确定为二级器材区域、将混合非器材区域确定为二级非器材区域。

其中,一级器材区域、二级器材区域、一级非器材区域以及二级非器材区域中的器材占比不同,并且,一级器材区域中的器材占比大于二级器材区域中的器材占比,二级器材区域中的器材占比大于二级非器材区域中的器材占比,二级非器材区域中的器材占比大于一级非器材区域。

可选地,计算机设备可确定灰度分割结果中的器材区域为器材减影图中的一级器材区域,确定灰度分割结果中的非器材区域为器材减影图中的一级非器材区域,确定灰度分割结果中混合区域中的混合器材区域为二级器材区域,确定灰度分割结果中混合区域中的混合非器材区域为二级非器材区域。

S530、将器材减影图像中一级器材区域、一级非器材区域、二级器材区域以及二级非器材区域作为器材分割结果。

可选地,计算机设备可直接将器材减影图像中一级器材区域、一级非器材区域、二级器材区域以及二级非器材区域为器材减影图像的器材分割结果。

在器材分割结果中包括一级器材区域、一级非器材区域、二级器材区域和二级非器材区域的情况下,在一可选地实施例中,上述S230、根据器材分割结果确定器材减影图对应的权重模板,则包括:

根据一级器材区域的第一权重值、二级器材区域的第二权重值、二级非器材区域的第三权重值,以及一级非器材区域的第四权重值生成器材减影图的权重模板。

可选地,计算机设备得到器材分割结果后,可根据预设的区域和权重的对应关系,确定器材分割结果中各区域的权重值,确定一级器材区域对应的第一权重值、二级器材区域对应的第二权重值、二级非器材区域对应的第三权重值,以及一级非器材区域的第四权重值,并根据一级器材区域的第一权重值、二级器材区域的第二权重值、二级非器材区域的第三权重值,以及一级非器材区域的第四权重值生成器材减影图的权重模板。

可选地,为凸显器材,第一权重值大于第二权重值大于第三权重值大于第四权重值。

本申请实施例中,计算机设备根据形态分割结果确定混合区域中的混合器材区域和混合非器材区域,并将形态分割结果中的器材区域确定为一级器材区域、将形态分割结果中的非器材区域确定为一级非器材区域、将混合器材区域确定为二级器材区域、将混合非器材区域确定为二级非器材区域,继而将器材减影图像中一级器材区域、一级非器材区域、二级器材区域以及二级非器材区域作为器材分割结果。在此基础上,可根据一级器材区域的第一权重值、二级器材区域的第二权重值、二级非器材区域的第三权重值、一级非器材区域的第四权重值生成器材减影图的权重模板。上述方法中,基于形态分割结果和灰度分割结果得到包括一级器材区域、一级非器材区域、二级器材区域和二级非器材区域的器材分割结果,提高了对于器材减影图的分割粒度,相应提高了所得到的路径图中各区域之间的对比度,相应提高了显示效率。

为简化处理过程,在其中一个实施例中,如图6所示,上述S510、根据形态分割结果确定混合区域中的混合器材区域和混合非器材区域,包括:

S610、在形态分割结果中确定与混合区域位置匹配的参考区域。

可选地,计算机设备可在形态分割结果中确定与混合区域位置匹配的区域,并将该区域作为参考区域。

S620、将参考区域中的器材区域作为混合器材区域,将参考区域中的非器材区域作为混合非器材区域。

可选地,计算机设备得到形态分割结果中的参考区域后,则将参考区域中的器材区域作为混合器材区域,参考区域中的非器材区域作为混合非器材区域。

本申请实施例中,计算机设备直接在形态分割结果中确定与混合区域位置匹配的参考区域,进而将参考区域中的器材区域作为混合器材区域,将参考区域中的非器材区域作为混合非器材区域。上述方法中,简化了确定混合器材区域和混合非器材区域的处理过程,节省了处理耗时,提高了处理效率,相应提高了路径图的生成效率。

血管减影图和器材减影图的融合过程实质为像素值的加权过程。基于此,在其中一个实施例中,如图7所示,上述S240、根据权重模板,对器材减影图和血管减影图进行融合,得到待检部位的路径图,包括:

S710、将权重模板中各像素点的权重值作为器材减影图中相应像素点的器材权重。

其中,权重模板中不同区域对应不同的权重值,相同区域中所有像素点对应同一权重值。

可选地,计算机设备可确定权重目标中各区域内像素点的权重值器材减影图中相应位置处像素点的权重值,记为器材权重。示例性地,如图8所示,权重模板中包括一级器材区域Q1、一级非器材区域F1、二级器材区域Q2以及二级非器材区域F2,Q1中的各像素点对应权重值0.7,F1中的各像素点对应权重值0.2,Q2中的各像素点对应权重值0.5,F2中的各像素点对应权重值0.3,相应地,在器材减影图中,0.7为Q1中各像素点的器材权重,0.2为F1中各像素点的器材权重,0.5为Q2中各像素点的器材权重,0.3为F2中各像素点的器材权重。

S720、将器材减影图中各像素点的器材权重与参考权重的差值作为血管减影图中相应像素点的血管权重。

其中,参考权重为1。通常情况下,权重模板中的权重值小于1,即器材权重小于1。器材减影图和血管减影图中位置相匹配的像素点的器材权重和血管权重之和为参考权重,即为1。

可选地,计算机设备在得到器材减影图中各像素点的器材权重后,可计算器材减影图中各像素点的器材权重与参考权重的差值作为血管减影图中相应像素点的权重,记为血管权重。继续上述举例,基于器材减影图中各像素点的器材权重和参考权重1可计算得到血管减影图中,Q1中的各像素点对应血管权重0.3,F1中的各像素点对应血管权重0.8,Q2中的各像素点对应血管权重0.5,F2中的各像素点对应血管权重0.7。

可选地,在对器材减影图和血管减影图进行融合之前,计算机设备还可以对权重模板中的权重值进行平滑处理,得到平滑后的权重模板。以此降低权重模板中相邻区域对应权重值之间的偏差,使得最终得到的路径图中相邻区域之间平滑过渡,进而提高所得到的路径图的显示效果。

可选地,在对器材减影图和血管减影图进行融合之前,计算机设备还可以调整器材减影图/血管减影图的亮度对比度值。示例性地,为减少融合干扰,计算机设备可调整器材减影图/血管减影图的亮度对比度值,使得器材减影图和血管减影图的亮度对比度值相同。例如,计算机设备可获取器材减影图的亮度对比度值,并以此为目标,调整血管减影图的整体像素灰度,使得血管减影图的亮度对比度值达到目标,即与器材减影图的亮度对比度值相同。计算机设备也可以获取血管减影图的亮度对比度值,并以此为目标,调整器材减影图的整体像素灰度,使得器材减影图的亮度对比度值达到目标,即与血管减影图的亮度对比度值相同。

S730、根据器材权重、血管权重、器材减影图和血管减影图进行像素值加权,得到待检部位的路径图。

可选地,计算机设备在得到器材减影图和血管减影图,以及器材减影图中各像素点的器材权重和血管减影图中各像素点的血管权重后,可采用器材权重作为器材减影图中各像素点的权重值,采用血管权重作为血管减影图中各像素点的权重值,对器材减影图和血管减影图中位置相匹配的像素点进行像素值的加权求和,得到待检部位的路径图。

本申请实施例中,计算机设备将权重模板中各像素点的权重值作为器材减影图中相应像素点的器材权重,并将器材减影图中各像素点的器材权重与参考权重的差值作为血管减影图中相应像素点的血管权重,以此根据器材权重、血管权重、器材减影图和血管减影图进行像素值加权,得到待检部位的路径图。上述方法中,通过像素值的加权求和的方式将器材减影图与血管减影图融合,并采用相应像素点的权重作为融合约束,以实现满足需求的融合过程,提高所得到的路径图中血管与器材之间的对比度,进而提高路径图中的血管和器材的清晰度。

应该理解的是,虽然如上所述的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,如上所述的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段,这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

基于同样的发明构思,本申请实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的路径图的生成方法的路径图的生成装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似,故下面所提供的一个或多个路径图的生成装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于路径图的生成方法的限定,在此不再赘述。

在一个实施例中,如图9所示,提供了一种路径图的生成装置,包括:图像获取模块901、器材分割模块902、权重确定模块903和图像融合模块904,其中:

图像获取模块901用于分别获取待检部位的血管减影图和待检部位的器材减影图;

器材分割模块902用于对器材减影图进行器材分割,得到器材分割结果;

权重确定模块903用于根据器材分割结果确定器材减影图对应的权重模板;

图像融合模块904用于根据权重模板,对待检部位的血管减影图和器材减影图进行融合,得到待检部位的路径图。

在其中一个实施例中,器材分割模块902包括:

形态分割子模块,用于根据器材的形态特征对器材减影图进行分割,得到形态分割结果;

灰度分割子模块,用于根据器材减影图中各像素点的灰度值对器材减影图进行分割,得到灰度分割结果;

结果确定子模块,用于根据形态分割结果和灰度分割结果确定器材分割结果。

在其中一个实施例中,灰度分割结果包括器材减影图中的器材区域、非器材区域以及混合区域;灰度分割子模块包括:

器材单元,用于在器材减影图像中,确定像素点的灰度值小于或等于第一灰度阈值的像素区域为器材区域;

非器材单元,用于在器材减影图像中,确定像素点的灰度值大于或等于第二灰度阈值的像素区域为非器材区域;

混合单元,用于在器材减影图像中,确定像素点的灰度值大于第一灰度阈值且小于第二灰度阈值的像素区域为混合区域。

在其中一个实施例中,器材分割结果包括一级器材区域、一级非器材区域、二级器材区域和二级非器材区域;结果确定子模块包括:

混合分区单元,用于根据形态分割结果确定混合区域中的混合器材区域和混合非器材区域;

区域分级单元,用于将灰度分割结果中的器材区域确定为一级器材区域、将灰度分割结果中的非器材区域确定为一级非器材区域、将混合器材区域确定为二级器材区域、将混合非器材区域确定为二级非器材区域;

结果确定单元,用于将器材减影图像中一级器材区域、一级非器材区域、二级器材区域以及二级非器材区域作为器材分割结果。

在其中一个实施例中,混合分区单元包括:

参考子单元,用于在形态分割结果中确定与混合区域位置匹配的参考区域;

分区子单元,用于将参考区域中的器材区域作为混合器材区域,将参考区域中的非器材区域作为混合非器材区域。

在其中一个实施例中,权重确定模块903具体用于:

根据一级器材区域的第一权重值、二级器材区域的第二权重值、二级非器材区域的第三权重值、一级非器材区域的第四权重值生成器材减影图的权重模板。

在其中一个实施例中,图像融合模块904包括:

器材权重模块,用于将权重模板中各像素点的权重值作为器材减影图中相应像素点的器材权重;

血管权重模块,用于将器材减影图中各像素点的器材权重与参考权重的差值作为血管减影图中相应像素点的血管权重;

加权融合模块,用于根据器材权重、血管权重、器材减影图和血管减影图进行像素值加权,得到待检部位的路径图。

在其中一个实施例中,上述装置还包括:

平滑处理模块,用于对权重模板中的权重值进行平滑处理,得到平滑后的权重模板;和/或,

对比调整模块,用于调整器材减影图/血管减影图的亮度对比度值。

上述路径图的生成装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在一个实施例中,提供了一种计算机设备,包括存储器和处理器,存储器中存储有计算机程序,该处理器执行计算机程序时实现以下步骤:

分别获取待检部位的血管减影图和待检部位的器材减影图;对器材减影图进行器材分割,得到器材分割结果;根据器材分割结果确定器材减影图对应的权重模板;根据权重模板,对器材减影图和血管减影图进行融合,得到待检部位的路径图。

在其中一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:

根据器材的形态特征对器材减影图进行分割,得到形态分割结果;根据器材减影图中各像素点的灰度值对器材减影图进行分割,得到灰度分割结果;根据形态分割结果和灰度分割结果确定器材分割结果。

在其中一个实施例中,灰度分割结果包括器材减影图中的器材区域、非器材区域以及混合区域;处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:

在器材减影图像中,确定像素点的灰度值小于或等于第一灰度阈值的像素区域为器材区域;在器材减影图像中,确定像素点的灰度值大于或等于第二灰度阈值的像素区域为非器材区域;在器材减影图像中,确定像素点的灰度值大于第一灰度阈值且小于第二灰度阈值的像素区域为混合区域。

在其中一个实施例中,器材分割结果包括一级器材区域、一级非器材区域、二级器材区域和二级非器材区域;处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:

根据形态分割结果确定混合区域中的混合器材区域和混合非器材区域;将灰度分割结果中的器材区域确定为一级器材区域、将灰度分割结果中的非器材区域确定为一级非器材区域、将混合器材区域确定为二级器材区域、将混合非器材区域确定为二级非器材区域;将器材减影图像中一级器材区域、一级非器材区域、二级器材区域以及二级非器材区域作为器材分割结果。

在其中一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:

在形态分割结果中确定与混合区域位置匹配的参考区域;将参考区域中的器材区域作为混合器材区域,将参考区域中的非器材区域作为混合非器材区域。

在其中一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:

根据一级器材区域的第一权重值、二级器材区域的第二权重值、二级非器材区域的第三权重值、一级非器材区域的第四权重值生成器材减影图的权重模板。

在其中一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:

将权重模板中各像素点的权重值作为器材减影图中相应像素点的器材权重;将器材减影图中各像素点的器材权重与参考权重的差值作为血管减影图中相应像素点的血管权重;根据器材权重、血管权重、器材减影图和血管减影图进行像素值加权,得到待检部位的路径图。

在其中一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:

对权重模板中的权重值进行平滑处理,得到平滑后的权重模板;和/或,调整器材减影图/血管减影图的亮度对比度值。

在一个实施例中,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:

分别获取待检部位的血管减影图和待检部位的器材减影图;对器材减影图进行器材分割,得到器材分割结果;根据器材分割结果确定器材减影图对应的权重模板;根据权重模板,对器材减影图和血管减影图进行融合,得到待检部位的路径图。

在其中一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:

根据器材的形态特征对器材减影图进行分割,得到形态分割结果;根据器材减影图中各像素点的灰度值对器材减影图进行分割,得到灰度分割结果;根据形态分割结果和灰度分割结果确定器材分割结果。

在其中一个实施例中,灰度分割结果包括器材减影图中的器材区域、非器材区域以及混合区域;计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:

在器材减影图像中,确定像素点的灰度值小于或等于第一灰度阈值的像素区域为器材区域;在器材减影图像中,确定像素点的灰度值大于或等于第二灰度阈值的像素区域为非器材区域;在器材减影图像中,确定像素点的灰度值大于第一灰度阈值且小于第二灰度阈值的像素区域为混合区域。

在其中一个实施例中,器材分割结果包括一级器材区域、一级非器材区域、二级器材区域和二级非器材区域;计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:

根据形态分割结果确定混合区域中的混合器材区域和混合非器材区域;将灰度分割结果中的器材区域确定为一级器材区域、将灰度分割结果中的非器材区域确定为一级非器材区域、将混合器材区域确定为二级器材区域、将混合非器材区域确定为二级非器材区域;将器材减影图像中一级器材区域、一级非器材区域、二级器材区域以及二级非器材区域作为器材分割结果。

在其中一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:

在形态分割结果中确定与混合区域位置匹配的参考区域;将参考区域中的器材区域作为混合器材区域,将参考区域中的非器材区域作为混合非器材区域。

在其中一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:

根据一级器材区域的第一权重值、二级器材区域的第二权重值、二级非器材区域的第三权重值、一级非器材区域的第四权重值生成器材减影图的权重模板。

在其中一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:

将权重模板中各像素点的权重值作为器材减影图中相应像素点的器材权重;将器材减影图中各像素点的器材权重与参考权重的差值作为血管减影图中相应像素点的血管权重;根据器材权重、血管权重、器材减影图和血管减影图进行像素值加权,得到待检部位的路径图。

在其中一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:

对权重模板中的权重值进行平滑处理,得到平滑后的权重模板;和/或,调整器材减影图/血管减影图的亮度对比度值。

在一个实施例中,提供了一种计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:

分别获取待检部位的血管减影图和待检部位的器材减影图;对器材减影图进行器材分割,得到器材分割结果;根据器材分割结果确定器材减影图对应的权重模板;根据权重模板,对器材减影图和血管减影图进行融合,得到待检部位的路径图。

在其中一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:

根据器材的形态特征对器材减影图进行分割,得到形态分割结果;根据器材减影图中各像素点的灰度值对器材减影图进行分割,得到灰度分割结果;根据形态分割结果和灰度分割结果确定器材分割结果。

在其中一个实施例中,灰度分割结果包括器材减影图中的器材区域、非器材区域以及混合区域;计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:

在器材减影图像中,确定像素点的灰度值小于或等于第一灰度阈值的像素区域为器材区域;在器材减影图像中,确定像素点的灰度值大于或等于第二灰度阈值的像素区域为非器材区域;在器材减影图像中,确定像素点的灰度值大于第一灰度阈值且小于第二灰度阈值的像素区域为混合区域。

在其中一个实施例中,器材分割结果包括一级器材区域、一级非器材区域、二级器材区域和二级非器材区域;计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:

根据形态分割结果确定混合区域中的混合器材区域和混合非器材区域;将灰度分割结果中的器材区域确定为一级器材区域、将灰度分割结果中的非器材区域确定为一级非器材区域、将混合器材区域确定为二级器材区域、将混合非器材区域确定为二级非器材区域;将器材减影图像中一级器材区域、一级非器材区域、二级器材区域以及二级非器材区域作为器材分割结果。

在其中一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:

在形态分割结果中确定与混合区域位置匹配的参考区域;将参考区域中的器材区域作为混合器材区域,将参考区域中的非器材区域作为混合非器材区域。

在其中一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:

根据一级器材区域的第一权重值、二级器材区域的第二权重值、二级非器材区域的第三权重值、一级非器材区域的第四权重值生成器材减影图的权重模板。

在其中一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:

将权重模板中各像素点的权重值作为器材减影图中相应像素点的器材权重;将器材减影图中各像素点的器材权重与参考权重的差值作为血管减影图中相应像素点的血管权重;根据器材权重、血管权重、器材减影图和血管减影图进行像素值加权,得到待检部位的路径图。

在其中一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:

对权重模板中的权重值进行平滑处理,得到平滑后的权重模板;和/或,调整器材减影图/血管减影图的亮度对比度值。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-OnlyMemory,ROM)、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器(ReRAM)、磁变存储器(Magnetoresistive Random Access Memory,MRAM)、铁电存储器(Ferroelectric Random Access Memory,FRAM)、相变存储器(Phase Change Memory,PCM)、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限,RAM可以是多种形式,比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory,SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic RandomAccess Memory,DRAM)等。本申请所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等,不限于此。本申请所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等,不限于此。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

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技术分类

06120116483312