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专利号: 2020114994304
申请人: 中南民族大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-30
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种心脏图像三维重建方法,其特征在于,所述方法包括:获取待处理心脏序列图像,将所述待处理心脏序列图像在不同时相下的长轴图像与短轴图像进行组合获得待处理长短轴图像;

获取所述长短轴图像的交点集,根据所述交点集提取待处理心脏序列图像中特征点的粗略坐标;

根据所述粗略坐标和预先训练的随机森林分类回归模型确定待处理心脏序列图像的图像特征点信息;

根据所述图像特征点信息和预设点分布模型构建所述待处理心脏序列图像对应的心脏初始三维形状。

2.如权利要求1所述的心脏图像三维重建方法,其特征在于,所述获取待处理心脏序列图像,将所述待处理心脏序列图像在不同时相下的长轴图像与短轴图像进行组合获得待处理长短轴图像步骤之前,所述方法还包括:将初始心脏序列图像在不同时相下的长轴图像与短轴图像进行组合获得初始长短轴图像;

标记舒张期时相下位于所述初始长短轴图像上的特征点,获得包含标记特征点的长短轴图像;

按照预设旋转规则对所述包含标记特征点的长短轴图像进行旋转,获得旋转长短轴图像;

根据所述旋转长短轴图像和所述标记特征点确定旋转特征点;

构造二维坐标偏移数组,根据所述旋转特征点和所述二维坐标偏移数组确定所述旋转长短轴图像的感兴趣点;

根据所述感兴趣点确定感兴趣区域图像块,并根据所述感兴趣区域图像块获取感兴趣区域图像块特征向量;

根据所述感兴趣区域图像块特征向量提取所述感兴趣区域图像块的特征,用所述特征训练初始随机森林分类回归模型得到训练的随机森林分类回归模型。

3.如权利要求1所述的心脏图像三维重建方法,其特征在于,所述根据所述粗略坐标和预先训练的随机森林分类回归模型确定待处理心脏序列图像的图像特征点信息,具体包括:

以所述粗略坐标点为中心,获取预设长度的待处理心脏序列图像的待处理感兴趣图像块;

提取所述待处理感兴趣区域图像块的特征向量,获得待处理感兴趣图像块特征向量;

根据预先训练的随机森林分类回归模型和所述待处理感兴趣图像块特征向量,确定所述粗略坐标点相对于待处理心脏序列图像特征点的坐标偏移;

根据所述坐标偏移和所述粗略坐标点,确定待处理心脏序列图像特征点信息。

4.如权利要求1所述的心脏图像三维重建方法,其特征在于,所述根据所述图像特征点信息和预设点分布模型确定所述待处理心脏序列图像对应的心脏初始三维形状,具体包括:

从所述图像特征点信息中获取图像特征点;

根据预设点分布模型生成待处理心脏序列图像的平均形状,所述平均形状中包含标记点,所述标记点与所述待处理心脏序列图像特征点对应;

将所述平均形状进行复合变换,获得所述标记点与所述图像特征点符合预设位置重合条件的心脏初始三维形状。

5.如权利要求2所述的心脏图像三维重建方法,其特征在于,所述根据所述感兴趣点确定感兴趣区域图像块,并根据所述感兴趣区域图像块获取感兴趣区域图像块特征向量,具体包括:

获取所述感兴趣点的坐标;

以所述感兴趣点的坐标为中心,根据预设长度确定感兴趣区域图像块;

提取所述感兴趣区域图像块的方向梯度直方图特征与Gabor特征;

根据所述方向梯度直方图特征和所述Gabor特征确定所述感兴趣区域图像块特征向量。

6.如权利要求2所述的心脏图像三维重建方法,其特征在于,所述按照预设旋转规则对所述包含标记特征点的长短轴图像进行旋转,获得旋转长短轴图像,具体包括:获取包含标记特征点的长短轴图像中的心脏长轴4CH图像、心脏长轴2CH图像和短轴图像;

在进行主动脉特征点、二尖瓣特征点、左心室心尖特征点的提取时,旋转所述心脏长轴

4CH图像以使目标图像交点所在的直线在所述心脏长轴4CH图像内与水平线垂直,所述目标图像交点为所述心脏长轴4CH图像、所述心脏长轴2CH图像、所述短轴图像相交时的交点;

在进行三尖瓣特征点、右心室心尖特征点提取时,旋转所述短轴图像以使目标图像相交的直线与水平方向平行,所述目标图像为所述心脏长轴4CH图像与所述短轴图像。

7.如权利要求3所述的心脏图像三维重建方法,其特征在于,所述根据预先训练的随机森林分类回归模型和所述待处理感兴趣图像块特征向量,确定所述粗略坐标点相对于待处理心脏序列图像特征点的坐标偏移,具体包括:根据所述述待处理图像块特征向量获得待处理特征;

将所述待处理特征送入所述随机森林分类回归模型,并根据模型输出结果确定所述粗略坐标点相对于待处理心脏序列图像特征点的坐标偏移。

8.一种心脏图像三维重建装置,所述装置包括:组合模块:用于获取待处理心脏序列图像,将所述待处理心脏序列图像在不同时相下的长轴图像与短轴图像进行组合获得待处理长短轴图像;

提取模块:用于获取所述长短轴图像的交点集,根据所述交点集提取待处理心脏序列图像特征点的粗略坐标;

确定模块:用于根据所述粗略坐标和预先训练的随机森林分类回归模型确定待处理心脏序列图像的图像特征点信息;

构建模块:用于根据所述图像特征点信息和预设点分布模型确定所述待处理心脏序列图像对应的心脏初始三维形状。

9.一种心脏图像三维重建设备,其特征在于,所述设备包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的心脏图像三维重建程序,所述心脏图像三维重建程序配置为实现如权利要求1至7中任一项所述的心脏图像三维重建方法的步骤。

10.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质上存储有心脏图像三维重建程序,所述心脏图像三维重建程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的心脏图像三维重建方法的步骤。