基于雙平面正交投影的血管截面圖像重建的研究.pdf

1、基于雙平面正交投影的血管截面形狀的圖像重建是典型而又有重要應(yīng)用價(jià)值的極少數(shù)投影重建圖像問題,對(duì)于各種心腦血管疾病的診斷和治療具有非常重要的指導(dǎo)意義,多年來一直是國內(nèi)外的研究熱點(diǎn).雙平面正交投影X線成像系統(tǒng)能在極短的時(shí)間內(nèi)對(duì)注入造影劑的血管相繼在兩個(gè)相互垂直的方向上成像,幾乎可以同時(shí)得到兩幅相互正交的血管造影熒光照片,正交投影的血管造影圖像有效的增加了空間信息.通過雙平面正交投影實(shí)現(xiàn)病灶區(qū)血管的截面形狀的重建對(duì)醫(yī)療診斷具有重要意義,它可以

2、提供有關(guān)病灶成因的信息及當(dāng)前病癥的嚴(yán)重程度.我們主要針對(duì)基于雙平面正交投影的血管截面的圖像重建的方法進(jìn)行研究,為疾病的診斷提供直接的有價(jià)值的理論和技術(shù)依據(jù).在血管截面圖像重建中,血管造影的灰度級(jí)圖像并沒有實(shí)際的物理意義,根據(jù)血管形狀主要是橢圓型,星型、月牙型和不規(guī)則型,我們把橢圓型、星型、月牙型和不規(guī)則型的血管截面的二值圖像作為研究的對(duì)象,使用平行的理想的X射線形成投影數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)的模擬.從兩個(gè)正交投影重建血管的截面形狀,只有兩個(gè)方

3、向的投影,方程組是有限的,缺乏足夠的信息,是個(gè)典型的不適定問題.根據(jù)只要能夠計(jì)算出滿足特定的圖像重建需求的矩信息,就可以唯一確定圖像的矩函數(shù)唯一性原理,我們通過計(jì)算投影信息中的幾何矩來反推欲重建的血管截面的矩信息,應(yīng)用奇異值分解來估計(jì)截面的幾何矩,在此基礎(chǔ)上,計(jì)算其Legendre矩,并使用亮度矩實(shí)現(xiàn)圖像的二值化,通過迭代最終實(shí)現(xiàn)血管截面的重建,試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了該方法的有效性,結(jié)果滿意.我們還使用高階的冗余亮度矩方程組對(duì)有噪聲數(shù)據(jù)進(jìn)行了降