本發(fā)明涉及圖像處理，具體涉及一種糖尿病足患者的ct血管造影清晰成像方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在對患者的下肢血管病變程度進(jìn)行檢查時，一般結(jié)合ct掃描和造影劑的使用，使用ct血管造影技術(shù)獲取患者的ct血管造影圖像，通過ct血管造影圖像清晰顯示患者下肢的血管細(xì)節(jié)。然而，患者下肢的血管較為細(xì)小，同時，血管內(nèi)的血液在進(jìn)行ct血管造影的過程中保持流動，ct血管造影圖像往往會出現(xiàn)偽影和模糊。為了提升ct血管造影圖像的清晰度，保證血管細(xì)節(jié)觀察的準(zhǔn)確性，需要對獲取的ct血管造影圖像進(jìn)行圖像增強(qiáng)。

2、一般使用直方圖均衡、局部對比度增強(qiáng)等圖像增強(qiáng)算法提升ct血管造影圖像的清晰程度，但是，在ct血管造影圖像中，血管往往與患者的骨頭混合在一起，混雜的骨頭位置并不需要進(jìn)行精細(xì)的圖像圖像處理，在骨頭位置的精細(xì)計算往往導(dǎo)致圖像增強(qiáng)效率降低。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種糖尿病足患者的ct血管造影清晰成像方法及系統(tǒng)，以解決對ct血管造影圖像進(jìn)行圖像增強(qiáng)時，骨頭等干擾物與血管混雜，降低圖像處理效率的問題，所采用的技術(shù)方案具體如下：

2、第一方面，本發(fā)明一個實施例提供了一種糖尿病足患者的ct血管造影清晰成像方法，該方法包括以下步驟：

3、采集ct血管造影圖像并轉(zhuǎn)換為ct血管造影灰度圖像，根據(jù)邊緣信息劃分出ct血管造影灰度圖像中疑似血管區(qū)域的疑似血管邊緣；

4、將任意一個疑似血管邊緣記為目標(biāo)疑似血管邊緣，將目標(biāo)疑似血管邊緣包含的任意一個像素點(diǎn)記為目標(biāo)像素點(diǎn)，根據(jù)目標(biāo)像素點(diǎn)局部范圍內(nèi)像素點(diǎn)與目標(biāo)疑似血管邊緣的位置分布、目標(biāo)像素點(diǎn)局部范圍內(nèi)像素點(diǎn)以及目標(biāo)疑似血管邊緣包含的像素點(diǎn)的灰度值差異，獲取目標(biāo)疑似血管邊緣的灰度相似權(quán)值；

5、根據(jù)兩個不同的疑似血管邊緣的延伸方向的差異、以及包含的像素點(diǎn)的灰度值差異，獲取兩個不同的疑似血管邊緣的延伸特征相似性，結(jié)合兩個不同的疑似血管邊緣的灰度相似權(quán)值，獲取兩個不同的疑似血管邊緣的干擾物體置信度，根據(jù)干擾物體置信度篩選出ct血管造影灰度圖像中所有血管像素點(diǎn)；

6、根據(jù)ct血管造影灰度圖像中所有血管像素點(diǎn)的位置分布和ct血管造影灰度圖像中所有圖像列的像素點(diǎn)的像素值，對ct血管造影灰度圖像進(jìn)行插值處理、獲取糖尿病足患者的ct血管造影清晰成像結(jié)果。

7、進(jìn)一步，所述根據(jù)目標(biāo)像素點(diǎn)局部范圍內(nèi)像素點(diǎn)與目標(biāo)疑似血管邊緣的位置分布、目標(biāo)像素點(diǎn)局部范圍內(nèi)像素點(diǎn)以及目標(biāo)疑似血管邊緣包含的像素點(diǎn)的灰度值差異，獲取目標(biāo)疑似血管邊緣的灰度相似權(quán)值，包括的具體方法為：

8、將目標(biāo)疑似血管邊緣包含的所有像素點(diǎn)的灰度值的均值，記為目標(biāo)疑似血管邊緣的特征灰度均值；

9、以目標(biāo)像素點(diǎn)為中心建立邊長為第一預(yù)設(shè)閾值的局部灰度窗口，分別計算疑似血管邊緣將局部灰度窗口劃分出的兩個區(qū)域內(nèi)包含的像素點(diǎn)的灰度值均值，將與目標(biāo)疑似血管邊緣的特征灰度均值差異最小的灰度值均值，記為目標(biāo)像素點(diǎn)的第一灰度特征值，所述第一預(yù)設(shè)閾值的取值為3；

10、根據(jù)目標(biāo)疑似血管邊緣的特征灰度均值和目標(biāo)疑似血管邊緣包含的所有像素點(diǎn)的第一灰度特征值之間的差異，獲取目標(biāo)疑似血管邊緣的灰度相似權(quán)值。

11、進(jìn)一步，所述根據(jù)目標(biāo)疑似血管邊緣的特征灰度均值和目標(biāo)疑似血管邊緣包含的所有像素點(diǎn)的第一灰度特征值之間的差異，獲取目標(biāo)疑似血管邊緣的灰度相似權(quán)值，包括的具體方法為：

12、將目標(biāo)疑似血管邊緣包含的所有像素點(diǎn)的第一灰度特征值的均值，記為目標(biāo)疑似血管邊緣的局部灰度特征值；

13、將目標(biāo)疑似血管邊緣的特征灰度均值與局部灰度特征值之間的比值，記為目標(biāo)疑似血管邊緣的第一比值；

14、將數(shù)字1與目標(biāo)疑似血管邊緣的第一比值的差值的絕對值，記為目標(biāo)疑似血管邊緣的灰度相似權(quán)值。

15、進(jìn)一步，所述根據(jù)兩個不同的疑似血管邊緣的延伸方向的差異、以及包含的像素點(diǎn)的灰度值差異，獲取兩個不同的疑似血管邊緣的延伸特征相似性，包括的具體方法為：

16、將目標(biāo)疑似血管邊緣包含的所有像素點(diǎn)的灰度值的方差，記為目標(biāo)疑似血管邊緣的特征灰度差異；

17、將目標(biāo)疑似血管邊緣包含的所有像素點(diǎn)的坐標(biāo)進(jìn)行直線擬合，獲取目標(biāo)疑似血管邊緣的坐標(biāo)擬合直線，將坐標(biāo)擬合直線的傾斜角記為目標(biāo)疑似血管邊緣的角度特征值；

18、根據(jù)兩個不同的疑似血管邊緣的特征灰度差異之間的差異，以及角度特征值之間的差異，獲取兩個不同的疑似血管邊緣的延伸特征相似性。

19、進(jìn)一步，所述根據(jù)兩個不同的疑似血管邊緣的特征灰度差異之間的差異，以及角度特征值之間的差異，獲取兩個不同的疑似血管邊緣的延伸特征相似性，包括的具體方法為：

20、將與目標(biāo)疑似血管邊緣不同的任意一個疑似血管邊緣，記為比較疑似血管邊緣；

21、將目標(biāo)疑似血管邊緣的特征灰度差異與比較疑似血管邊緣的特征灰度差異之間的比值，記為目標(biāo)疑似血管邊緣與比較疑似血管邊緣的第二比值，將數(shù)字1與所述目標(biāo)疑似血管邊緣與第二比值的差值的絕對值，記為目標(biāo)疑似血管邊緣與比較疑似血管邊緣的第一絕對值；

22、將目標(biāo)疑似血管邊緣的角度特征值與比較疑似血管邊緣的角度特征值之間的比值，記為目標(biāo)疑似血管邊緣與比較疑似血管邊緣的第三比值，將數(shù)字1與第三比值的差值的絕對值，記為目標(biāo)疑似血管邊緣與比較疑似血管邊緣的第二絕對值；

23、將第一絕對值與第二絕對值的和，記為目標(biāo)疑似血管邊緣與比較疑似血管邊緣的延伸特征相似性。

24、進(jìn)一步，所述兩個不同的疑似血管邊緣的干擾物體置信度，獲取的具體方法為：

25、將兩個不同的疑似血管邊緣的灰度相似權(quán)值的均值與延伸特征相似性的乘積，記為所述兩個不同的疑似血管邊緣的干擾物體置信度。

26、進(jìn)一步，所述根據(jù)干擾物體置信度篩選出ct血管造影灰度圖像中所有血管像素點(diǎn)，包括的具體方法為：

27、當(dāng)兩個疑似血管邊緣的干擾物體置信度小于等于第一判斷閾值時，將兩個疑似血管邊緣包含的像素點(diǎn)標(biāo)記為血管像素點(diǎn)，所述第一判斷閾值的取值為0.1。

28、進(jìn)一步，所述根據(jù)ct血管造影灰度圖像中所有血管像素點(diǎn)的位置分布和ct血管造影灰度圖像中所有圖像列的像素點(diǎn)的像素值，對ct血管造影灰度圖像進(jìn)行插值處理、獲取糖尿病足患者的ct血管造影清晰成像結(jié)果，包括的具體方法為：

29、將ct血管造影灰度圖像中任意一列圖像列記為目標(biāo)圖像列，將目標(biāo)圖像列左側(cè)相鄰的圖像列記為目標(biāo)圖像列的左相鄰圖像列，將目標(biāo)圖像列右側(cè)相鄰的圖像列記為目標(biāo)圖像列的右相鄰圖像列，將目標(biāo)圖像列內(nèi)包含的血管像素點(diǎn)的數(shù)量與目標(biāo)圖像列內(nèi)包含的所有像素點(diǎn)的數(shù)量，記為目標(biāo)圖像列的血管比，將目標(biāo)圖像列、左相鄰圖像列和右相鄰圖像列的血管比的累加和，記為目標(biāo)圖像列的插值必要性；

30、當(dāng)目標(biāo)圖像列的插值必要性大于第二判斷閾值時，判定需要對目標(biāo)圖像列進(jìn)行插值處理，對需要進(jìn)行插值處理的目標(biāo)圖像列進(jìn)行插值處理、獲取糖尿病足患者的ct血管造影清晰成像結(jié)果，所述第二判斷閾值的取值為0.5。

31、進(jìn)一步，所述對需要進(jìn)行插值處理的圖像列進(jìn)行插值處理、獲取糖尿病足患者的ct血管造影清晰成像結(jié)果，包括的具體方法為：

32、對需要進(jìn)行插值處理的目標(biāo)圖像列，將目標(biāo)圖像列的左相鄰圖像列與右相鄰圖像列的血管比的最大值對應(yīng)的圖像列，記為目標(biāo)圖像列的插值參考列；

33、對于需要進(jìn)行插值處理的圖像列，將目標(biāo)圖像列包含的所有像素點(diǎn)的像素值按照從上到下的順序進(jìn)行排列獲取的列向量，記為目標(biāo)圖像列的第一向量，將目標(biāo)圖像列的插值參考列包含的所有像素點(diǎn)的像素值按照從上到下的順序進(jìn)行排列獲取的列向量，記為目標(biāo)圖像列的第二向量；將目標(biāo)圖像列的第一向量與第二向量的余弦相似度，記為目標(biāo)圖像列的第一系數(shù)，將目標(biāo)圖像列的第一向量的模長的平方與目標(biāo)圖像列的第一系數(shù)的乘積，記為目標(biāo)圖像列的第二系數(shù)，將目標(biāo)圖像列的第二系數(shù)與目標(biāo)圖像列的第一向量的比值，記為目標(biāo)圖像列的第三向量；

34、將目標(biāo)圖像列的第三向量包含的數(shù)值的四舍五入值從上到下依次排列，作為一個圖像列插入目標(biāo)圖像列與目標(biāo)圖像列的后一列之間，完成對目標(biāo)圖像列的插值處理；

35、對所有需要進(jìn)行插值處理的圖像列進(jìn)行插值處理，插值處理結(jié)果為糖尿病足患者的ct血管造影清晰成像結(jié)果。

36、第二方面，本發(fā)明實施例還提供了一種糖尿病足患者的ct血管造影清晰成像系統(tǒng)，包括存儲器、處理器以及存儲在所述存儲器中并在所述處理器上運(yùn)行的計算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計算機(jī)程序時實現(xiàn)上述任意一項所述方法的步驟。

37、本發(fā)明的有益效果是：

38、本技術(shù)根據(jù)靜脈血液流動緩慢，且靜脈血管較細(xì)，導(dǎo)致靜脈的顯示效果明顯較差的特征，以及靜脈和骨頭在ct血管造影圖像中對造影劑的顯示效果相似的特征，提升ct血管造影圖像中的血管識別的準(zhǔn)確性，對血管對應(yīng)的區(qū)域進(jìn)行圖像增強(qiáng)，提升圖像增強(qiáng)的處理效率和處理準(zhǔn)確度，具體的，首先，根據(jù)血管位置的灰度值分布均勻一致的特征，確定疑似血管邊緣的灰度相似權(quán)值，然后根據(jù)血管的兩側(cè)血管壁的延伸方向一致的特征，獲取兩個不同的疑似血管邊緣的延伸特征相似性，并結(jié)合兩個不同的疑似血管邊緣的灰度相似權(quán)值，獲取兩個不同的疑似血管邊緣的干擾物體置信度，干擾物體置信度是疑似血管邊緣對應(yīng)骨頭等非血管物體的置信度評價，根據(jù)干擾物體置信度篩選出ct血管造影灰度圖像中所有血管像素點(diǎn)，最后，根據(jù)篩選出的血管像素點(diǎn)的位置分布和ct血管造影灰度圖像中所有圖像列的像素點(diǎn)的像素值，對ct血管造影灰度圖像進(jìn)行插值處理、獲取糖尿病足患者的ct血管造影清晰成像結(jié)果，解決骨頭等干擾物與血管混雜，降低ct血管造影圖像的圖像增強(qiáng)效率的問題。