雙視點(diǎn)血管造影圖像的非定標(biāo)三維重建.pdf

1、在當(dāng)前的臨床實(shí)踐中，血管造影技術(shù)是一種無法替代的有效的血管可視化工具，如何重建出血管的三維結(jié)構(gòu)，為指導(dǎo)診斷和治療提供更強(qiáng)大依據(jù)，仍然是目前醫(yī)學(xué)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)課題之一。本論文就血管造影圖像中的三維重建問題進(jìn)行了研究，提出了一種行之有效的未定標(biāo)血管造影圖像的三維重建算法。 利用多尺度Gabor濾波器得到血管造影圖像的濾波響應(yīng)局部極值點(diǎn)，并用圖搜索技術(shù)跟蹤出了以分支點(diǎn)界定的血管分枝中軸線，得到兩幅投影圖像中血管分枝間的對應(yīng)關(guān)系。根據(jù)曲

2、率計(jì)算公式提取出血管分枝中軸線上的角點(diǎn)，采用多邊形逼近原理去除偽角點(diǎn)以及冗余角點(diǎn)，并利用基準(zhǔn)差梯度結(jié)合灰度相關(guān)進(jìn)行特征點(diǎn)間的預(yù)匹配。 由于八點(diǎn)法估計(jì)基本矩陣不穩(wěn)定，導(dǎo)致在未知攝像機(jī)內(nèi)部參數(shù)的情況下通過估計(jì)基本矩陣計(jì)算本質(zhì)矩陣的技術(shù)產(chǎn)生誤差，本文提出一種圖像坐標(biāo)的加權(quán)歸一化線性方法直接估計(jì)本質(zhì)矩陣，并通過加強(qiáng)本質(zhì)矩陣的奇異性約束提高所估計(jì)本質(zhì)矩陣的精確性。 由所得本質(zhì)矩陣得到血管中軸線上各點(diǎn)對應(yīng)的對極線方程，利用外極線約束

3、結(jié)合視差梯度約束對血管各分枝上的點(diǎn)進(jìn)行匹配，同時由本質(zhì)矩陣計(jì)算運(yùn)動參數(shù)，即表達(dá)兩個攝像坐標(biāo)系間變換關(guān)系的旋轉(zhuǎn)矩陣R和平移矢量。根據(jù)匹配點(diǎn)對信息及已求的旋轉(zhuǎn)矩陣R和平移矢量，計(jì)算血管上各中軸點(diǎn)的三維坐標(biāo)，并通過求取深度的平均值以減少重建誤差，利用廣義圓柱模型結(jié)合兩個角度造影圖像獲取的直徑信息重建出血管的橫截面。 對真實(shí)血管造影圖像序列的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，本文提出的算法能夠以較高的運(yùn)算效率較精確地估計(jì)對極幾何，得到令人滿意的血管三維結(jié)構(gòu)