CN109712695B - 血管图像的处理方法及交互显示方法、计算机装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及医学影像设备技术领域，特别是涉及一种血管图像的处理方法及交互显示方法、计算机装置。一种血管图像的处理方法，其特征在于，所述方法包括：获取血管图像；其中，所述血管图像中的血管呈血管树结构，所述血管树包括多个血管段；建立血管段分级规则，利用所述血管段分级规则对所述血管树的血管段进行分级，以获得第一分级结果；以及根据所述第一分级结果对所述血管段进行分级显示，即通过对血管图像中血管树各血管段进行分级，并依据分级结果进行分级显示，相较于传统的血管图像分割提取结果显示，不仅能够有效提升血管图像显示的丰富度，还能满足不同应用场景对于分割提取结果的差异性显示需求。

Description

血管图像的处理方法及交互显示方法、计算机装置

技术领域

本发明涉及医学影像处理技术领域，特别是涉及一种血管图像的处理方法及交互显示方法、计算机装置。

背景技术

传统的，一般是采用血管造影技术来获取内脏器官的血管影像，例如可通过注射造影剂注入血管中，利用X光线无法穿透该造影剂的特性，来获取各内器官的血管造影图像。

由于不同的应用场景中，不同的操作者对于分割处理后的结果显示需求会有所不同，即对血管显示丰富度的要求不同。血管显示丰富度是指血管的显示完整程度，显示的血管多可理解成血管显示的丰富度高，显示的血管少可理解成血管显示的丰富度低。但传统的血管图像分割提取结果显示的血管丰富度规则比较单一，无法满足不同应用景对于分割提取结果的显示需求。

发明内容

针对上述至少一个技术问题，本申请提供了一种血管图像的处理方法及交互显示方法、计算机装置，通过对血管图像中血管树各血管段进行分级，并依据分级结果进行分级显示，相较于传统的血管图像分割提取结果显示，不仅能够有效提升血管图像显示的丰富度，还能满足不同应用场景对于分割提取结果的差异性显示需求。

在一个可选的实施例中，本申请提供了一种血管图像的处理方法，可包括：

获取血管图像；其中，所述血管图像中的血管呈血管树结构，所述血管树包括多个血管段；

建立血管段分级规则，利用所述血管段分级规则对所述血管树的血管段进行分级，以获得第一分级结果；以及

根据所述第一分级结果对所述血管段进行分级显示。

在一个可选的实施例中，所述根据所述第一分级结果对所述血管段进行分级显示的步骤，可包括：

设置血管段显示分级级数；

根据所述血管段显示分级级数和所述第一分级结果，对所述血管树所包含的血管段进行调整操作，并将调整后所述血管树所包含的血管段予以显示；

其中，所述调整操作包括：

将分级级数大于所述血管段显示分级级数的血管段予以删除，和/或

将分级级数小于等于所述血管段显示分级级数的血管段予以增加。

在一个可选的实施例中，所述方法还可包括：

获取所述血管图像中所述血管段的参数信息；

其中，所述参数信息包括血管段属性、当前血管段与父支血管段之间的夹角、血管段中心位置、血管段延伸方向和血管段中心位置处的血管口径中的至少一个。

在一个可选的实施例中，所述方法还可包括：

根据所述血管段的参数信息对所述血管树进行降噪处理；

其中，利用所述血管段分级规则对经所述降噪处理后的所述血管树的血管段进行分级，以获得所述第一分级结果。

在一个可选的实施例中，所述根据所述血管段的参数信息对所述血管树进行降噪处理的步骤，包括：

预设第一降噪规则；以及

根据所述血管段的参数信息，利用所述第一降噪规则去除所述血管树的末梢突刺和/或短支，进而避免血管图像中的血管树出现诸如突刺、短支末梢和溢出等缺陷。

在一个可选的实施例中，所述血管段属性包括根部主支、中间分支和末梢分支；

其中，所述参数信息还包括当前血管段的末梢分支的中心点数。

在一个可选的实施例中，所述获取所述血管图像中所述血管段的参数信息的步骤，包括：

对所述血管树的分割结果的二值掩膜图像进行形态学骨架化提取，以获得各所述血管段的中心线；

计算所述中心线的几何参数，以获得所述参数信息。

在一个可选的实施例中，所述获取所述血管图像中所述血管段的参数信息的步骤，包括：

采用距离变换法或快速行进法对所述血管图像进行处理，以得到距离场；

基于所述距离场提取各所述血管段的中心线；

计算所述中心线的几何参数，以获得所述参数信息。

在一个可选的实施例中，所述方法还可包括：

获取所述血管图像的图像信息；

利用所述参数信息和/或所述图像信息对所述第一分级结果进行排序，以获得第二分级结果；以及

根据所述第二分级结果对所述血管段进行选择性的显示；

其中，所述图像信息包括血管段对比度参数、血管段匹配度参数和血管段周围区域的灰度均值中的至少一个。

在一个可选的实施例中，所述第二分级结果中各血管段是按照分级级数的大小进行排序；其中，针对分级级数相等的血管段，基于所述参数信息和/或所述图像信息进行排序；所述根据所述第二分级结果对所述血管段进行选择性的显示的步骤，包括：

设置一血管树显示的完整程度级别；

按照所述第二分级结果中各血管段的排列顺序依次进行增删操作，直至所述血管树中所包含血管段数量相对于增删操作前所述血管树所包含的血管段数量满足所述血管树显示的完整程度级别；以及

将增删操作后血管树所包含的血管段予以显示；

其中，所述增删操作包括按照所述第二分级结果中各血管段的排列顺序依次进行删减和/或增加。

在一个可选的实施例中，所述按照所述第二分级结果中各血管段的排列顺序依次进行增删的步骤，包括：

将所述第二分级结果中各血管段按照排序顺序加入先进先出的队列中，并按照所述队列的顺序依次删减。

在一个可选的实施例中，所述方法还可包括：

根据所述血管段的参数信息和所述血管图像的图像信息对所述血管树进行降噪处理。

在一个可选的实施例中，基于血管追踪模型对所述血管图像进行处理，以获取所述图像信息和所述参数信息。

在一个可选的实施例中，本申请还提供了一种血管图像的交互显示方法，所述血管图像中的血管呈血管树结构，所述血管树包括多个血管段，所述可方法包括：

预存所述血管树中各血管段的分级信息；

获取用户设置的显示规则信息；以及

基于所述分级信息，将满足所述显示规则信息的所述血管树中的所述血管段予以显示。

在一个可选的实施例中，所述分级信息包括第一分级结果，所述第一分级结果中父支血管段的分级级数小于子支血管段的分级级数；所述显示规则信息包括血管段显示分级级数；所述基于所述分级信息，将满足所述显示规则信息的所述血管树中的所述血管段予以显示的步骤，包括：

根据所述血管段显示分级级数对所述血管树所包含的血管段予以调整操作，并将调整后所述血管树所包含的血管段予以显示。

在一个可选的实施例中，所述调整操作可包括：

将分级级数大于所述血管段显示分级级数的血管段予以删除，和/或

将分级级数小于等于所述血管段显示分级级数的血管段予以增加。

在一个可选的实施例中，所述分级信息包括第一分级结果和第二分级结果；所述基于所述分级信息，将满足所述显示规则信息的所述血管树中的所述血管段予以显示的步骤，包括：

获取血管树中各血管段的参数信息和所述血管图像的图像信息；

利用所述参数信息和/或所述图像信息对所述第一分级结果进行排序，获得第二分级结果；以及

根据所述第二分级结果对所述血管段进行选择性的显示；

其中，所述图像信息包括血管段对比度参数、血管段匹配度参数和血管段周围区域的灰度均值中的至少一个。

在一个可选的实施例中，所述显示规则信息包括血管树显示的完整程度级别，所述第二分级结果中各血管段是按照分级级数的大小进行排序；其中，针对分级级数相等的血管段，可基于所述参数信息和/或所述图像信息进行排序；所述根据所述第二分级结果对所述血管段进行选择性的显示的步骤，包括：

设置一所述血管树显示的完整程度级别；

按照所述第二分级结果中各血管段的排列顺序依次进行增删操作，直至所述血管树中所包含血管段数量相对于增删操作前所述血管树所包含的血管段数量满足所述血管树显示的完整程度级别；以及

将增删操作后血管树所包含的血管段予以显示；

其中，所述增删操作包括按照所述第二分级结果中各血管段的排列顺序依次进行删减和/或增加。

在一个可选的实施例中，所述按照所述第二分级结果中各血管段的排列顺序依次进行增删的步骤，包括：

将所述第二分级结果中各血管段按照排序顺序加入先进先出的队列中，并按照所述队列的顺序依次删减。

在一个可选的实施例中，本申请还提供了一种计算机装置，包括存储器、处理器以及存储在存储器上的计算机程序，其特征在于，所述处理器被用于执行存储在所述存储器上的计算机程序时实现如上述任意一项所述方法实施例中的步骤。

附图说明

图1为一个可选实施例中血管图像中血管图像的处理方法的流程示意图；

图2为另一个可选实施例中血管图像中血管图像的处理方法的流程示意图；

图3是一个可选实施例中设置血管树显示的完整程度级别的方法流程示意图；

图4为另一个可选实施例中血管图像的交互显示方法的流程示意图；

图5为另一个可选实施例中一种计算机装置的结构示意图；

图6为另一个可选实施例中血管图像中血管树的处理方法的流程示意图；

图7为一个可选实施例中采用门静脉自动算法得到的血管树示意图；

图8为一个可选实施例中血管段模型的示意图；

图9为一个可选实施例中血管段中心点的分布示意图；

图10为一个可选实施例中基于血管段上末梢分支的中心点数阈值对图7所示图像进行删除后所得到的血管树示意图；

图11为一个可选实施例中基于血管段中心位置处的血管口径参数阈值对图7所示图像进行删除后所得到的血管树示意图；

图12为一个可选的实施例中利用Strahler分级方法对门静脉血管树进行分级后的示意图；

图13a为一个可选实施例中用户设置丰富度的操作界面示意图；

图13b为一个可选实施例中用户设置丰富度的操作界面示意图；

图14a为一个可选实施例中用户基于图像信息和参数信息设置丰富度的操作界面示意图；

图14b为一个可选实施例中用户基于图像信息和参数信息设置丰富度的操作界面示意图；

图15为一个可选实施例中血管图像中血管树的处理装置的模块结构示意图；

图16为另一个可选实施例中血管图像中血管树的处理装置的模块结构示意图；

图17为一个可选实施例中医学影像设备的模块结构示意图。

具体实施方式

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

在本申请的实施例中提供了一种血管图像的处理方法，可在不同的应用场景中，能够根据不同的操作者对于血管图像中所呈现的血管树所包含血管段的需求，进行可自主选择的显示，同时还能提升图像显示的丰富度；具体的：

图1为一个可选实施例中血管图像中血管图像的处理方法的流程示意图。如图1所示，一种血管图像的处理方法，可应用于对血管图像中诸如肺血管、肝脏血管等具有的树状血管(即血管树)所包含的血管段进行选择性显示，以满足不同应用场景对于不同血管段选择性显示需求；上述处理方法可包括以下步骤：

步骤S01，获取血管图像，该血管图像中包含呈血管树结构的血管，且该血管树可包括多个血管段。

具体的，可利用诸如血管追踪模型等提取获得上述的血管图像。

步骤S02，建立并利用血管段分级规则对血管树的血管段进行分级，以获得第一分级结果。

具体的，可基于具体需求设置对应的血管段分级规则，并利用于该血管段分级规则，对上述所获取的血管图像中，血管树所包含的全部血管段进行分级处理，如可针对每个血管段进行分级级数标识，从而获得第一分级结果。

步骤S03，根据第一分级结果对血管段进行分级显示。

具体的，可根据显示规则，对血管图像中血管树所包含的全部血管段，按照上述所获得第一分级结果进行分级显示，以实现对各血管段的选择性显示。

图2为另一个可选实施例中血管图像中血管图像的处理方法的流程示意图。如图2所示，在另一个可选的实施例中，一种血管图像的处理方法，可应用于对血管图像中血管树所包含血管段的选择性显示，该处理方法可包括：

步骤S11，获取血管图像，以及获取该血管图像的图像信息和获取该血管图像中血管树所包含血管段的参数信息等。

具体的，可采用诸如血管追踪法等来获取上述的血管图像、图像信息和参数信息等。另外，也可采用诸如通过对血管树的分割结果的二值掩膜图像进行形态学骨架化提取来获得各血管段的中心线，或者通过距离变换法或快速行进法对血管图像进行处理来得到距离场，以利用距离场提取各血管段的中心线；后续再通过计算各中心线的几何参数，从而获得上述的参数信息。

其中，上述的参数信息可包括血管段属性、当前血管段与父支血管段之间的夹角、血管段中心位置、血管段延伸方向和血管段中心位置处的血管口径等。另外，血管段属性可包括根部主支、中间分支和末梢分支等，相应的上述参数信息还可包括当前血管段的末梢分支的中心点数等信息。同时，图像信息则可包括血管段对比度参数、血管段匹配度参数和血管段周围区域的灰度均值等。

需要注意的是，可在获取上述血管图像的同时，获取上述的图像信息和参数信息，也可在后续相应的处理步骤之前，根据需要获取图像信息和/或参数信息，以降低获取图像信息和参数信息的处理资源和复杂度。

步骤S12，根据图像信息和/或参数信息对血管树进行降噪处理。

具体的，由于各器官的血管分布比较繁杂，一般呈树状分布，传统基于血管图像分割所提取的各内脏器官的血管树，会出现诸如突刺、短支末梢和溢出等缺陷。而在采用血管造影技术来获取内脏器官的血管影像时，传统方式是基于图像像素空间的形态学对血管树进行去噪操作，由于其只能获取到图像平面图像的一维信息，进而无法有效消除对血管树的突刺及短支末梢等缺陷。针对上述问题，本实施例中通过基于血管树上各血管段的参数信息，或者结合血管图像的图像信息，能够有效的去除血管树上诸如去除突刺和/或短支末梢等噪声缺陷。

例如，可根据上述的血管段的参数信息和/或血管图像的图像信息对血管树进行降噪处理。具体的，可通过先预设第一降噪规则，然后根据血管段的参数信息，利用第一降噪规则去除血管树的末梢突刺和/或短支，进而避免血管图像中的血管树出现诸如突刺、短支末梢和溢出等缺陷。

在一个可选的实施例中，当基于参数信息对血管树进行降噪处理时，可先设定参数阈值，再将参数信息小于上述的参数阈值的血管段进行删除，以去除血管树上突刺和短支末梢等噪声。由于上述的参数信息是基于几何模型所获得各血管段的立体三维尺寸信息，故而能够对突刺和短支末梢进行全方位的判断，相对于传统仅在血管图像上所获得的一维尺寸信息，能够更加精准的对突刺和短支末梢等噪声进行判断及去除。

在另一个可选的实施例中，还可对血管树进行多次迭代的降噪处理，以进一步提升降噪处理的精准性和有效性。

步骤S13，建立血管段分级规则，并利用该血管段分级规则对血管树的血管段进行分级，以获得第一分级结果。

步骤S14，设置血管段显示分级级数。

具体的，可依据具体的应用场景，根据血管树显示需求，来设置上述的血管段显示分级级数。

步骤S15，根据血管段显示分级级数和第一分级结果，对血管树所包含的血管段进行调整操作，并将调整后的血管树所包含的血管段进行显示，即可通过预先设置血管段显示分级级数，然后根据血管段显示分级级数和第一分级结果，对血管树所包含的血管段进行调整操作，并将调整后所述血管树所包含的血管段予以显示，以实现血管树的分级显示。

在一个可选的实施例中，上述的调整操作可为根据血管段显示分级级数对血管段进行增加和/或删除的操作。例如，将分级级数大于血管段显示分级级数的血管段予以删除，和/或将分级级数小于等于血管段显示分级级数的血管段予以增加。

步骤S16，根据图像信息和/或参数信息对第一分级结果进行排序，以获得第二分级结果。

具体的，可通过按照分级级数的大小对第一分级结果进行排序来得到第二分级结果；其中，针对分级级数相等的血管段，还可基于参数信息和/或图像信息进行排序。

需要注意的是，可先利用血管段分级规则对经降噪处理后的血管树的血管段进行分级，以获得第一分级结果；也可先对血管树的血管段进行分级，获得上述的第一分级结果后，在对第一分级结果进行降噪处理。同时，后续可通过对第一分级结果进行排序直接得到后续第二分级结果，也可先对第一分级结果进行降噪，然后再排序获得第二分级结果。

步骤S17，设置血管树显示的完整程度。

具体的，也可依据具体的应用场景，根据血管树显示需求，来设置该血管树显示的完整程度，以对应应用场景和显示需求，进一步提升显示血管树中对应血管段的精确度。

步骤S18，根据血管树显示的完整程度和第二分级结果，对血管树所包含的血管段进行选择性的显示。

具体的，可按照第二分级结果中各血管段的排列顺序依次进行增删操作，直至血管树中所包含血管段数量相对于增删操作前血管树所包含的血管段数量(也可为相对于初始血管图像中血管树所包含血管段的数量)满足所述血管树显示的完整程度级别，然后将增删操作后血管树所包含的血管段予以显示，以实现对血管段的选择性显示；其中，所述增删操作包括按照所述第二分级结果中各血管段的排列顺序依次进行删减和/或增加。另外，还可将所述第二分级结果中各血管段按照排序顺序加入先进先出的队列中，并按照所述队列的顺序依次删减。

需要注意的是，在其他可选的实施例中，还可根据血管树显示的完整程度和第二分级结果并结合降噪处理结果，对血管段进行选择性的显示，以提升血管段显示的丰富度。例如，可将采用血管段追踪法获取的血管段作为血管树显示完整程度的第一级(即完整程度最高的级别)，而将降噪处理后的血管树所包含的血管段作为血管树显示完整程度的第二级，后续再根据血管段的第二分级结果，依次增加血管树显示完整程度的级数(即随着血管树显示完整程度的级数的增加，显示的血管树的血管段完整度逐渐降低)。

图3是一个可选实施例中设置血管树显示的完整程度级别的方法流程示意图。如图3所示，为了提升血管图像显示的丰富度，可采用以下步骤进行血管树显示的完整程度级别的设置，具体的：

步骤S21，将利用血管追踪法获得血管树所包含的血管段设置为第一级完整度(即顶级完整程度)。

步骤S22，将降噪处理后血管树所包含的血管段设置为第二级完整度(即次级完整程度)。

步骤S23，根据上述的第一分级结果，同时结合第二分级结果，按照完整程度逐渐减小(即完整度级数逐渐增加)的规律，依次进行次一级及后续级别完整度的设置。

在一个可选的实施例中，在步骤S22与步骤S23之间，还可根据降噪迭代次数设置多个完整度级别的设置。其中，降噪迭代次数越多，所得到血管树所包含的血管段设置为完整度的级数越高，完整程度(即血管树的丰富度)越低。

图4为另一个可选实施例中血管图像的交互显示方法的流程示意图。如图4所示，一种血管图像的交互显示方法，可基于本申请任一血管图像的处理方法实施例的基础上，对血管图像进行分级显示和/或根据血管树显示的完整程度对血管段所进行的选择性显示，即该交互显示方法可应用于血管呈血管树结构血管图像的显示中，且该血管树包括多个血管段，所述方法可包括以下步骤：

步骤S31，预存血管树中各血管段的分级信息。

具体的，上述的分级信息可包括第一分级结果，且第一分级结果中父支血管段的分级级数小于子支血管段的分级级数。

步骤S32，获取用户设置的显示规则信息；其中，显示规则信息则可包括血管段显示分级级数。

步骤S33，基于上述的分级信息，将满足显示规则信息的血管树中的所述血管段予以显示。

具体的，可根据血管段显示分级级数对血管树所包含的血管段予以调整操作，并将调整后所述血管树所包含的血管段予以显示。其中，上述调整操作可包括将分级级数大于所述血管段显示分级级数的血管段予以删除，和/或将分级级数小于等于所述血管段显示分级级数的血管段予以增加。

在一个可选的实施例中，上述的分级信息还可包括第一分级结果和第二分级结果，所述显示规则信息包括血管树显示的完整程度级别；上述的步骤S33则可具体包括：

首先，获取血管树中各血管段的参数信息和所述血管图像的图像信息；其中，所述图像信息可包括血管段对比度参数、血管段匹配度参数和血管段周围区域的灰度均值等中的至少一个。

其次，利用所述参数信息和/或所述图像信息对所述第一分级结果进行排序，获得第二分级结果；其中，所述第二分级结果中各血管段是按照分级级数的大小进行排序，且针对分级级数相等的血管段，可基于所述参数信息和/或所述图像信息进行排序。

最后，根据所述第二分级结果对所述血管段进行选择性的显示。例如，可先设置血管树显示的完整程度级别，然后按照所述第二分级结果中各血管段的排列顺序依次进行增删操作，直至所述血管树中所包含血管段数量相对于增删操作前所述血管树所包含的血管段数量满足所述血管树显示的完整程度级别；最后将增删操作后血管树所包含的血管段予以显示；其中，上述的增删操作包括按照所述第二分级结果中各血管段的排列顺序依次进行删减和/或增加，如可将所述第二分级结果中各血管段按照排序顺序加入先进先出的队列中，并按照所述队列的顺序依次删减。

图5为另一个可选实施例中一种计算机装置的结构示意图。如图5所示，一种计算机装置，包括存储器101、处理器102以及存储在存储器101上的计算机程序，所述处理器102被用于执行存储在所述存储器101上的计算机程序时实现如本申请中任意一血管图像的处理方法实施例，和/或任意一血管图像的交互显示方法实施例中的步骤。

为了便于本领域技术人员理解本发明的技术内容，下面就以对肝脏血管图像进行分割显示等处理操作为例，对本申请实施例中的血管图像的处理方法进行详细说明：

目前，在对肝脏血管图像进行分析处理的过程中，针对肝脏血管树的肝门静脉和肝静脉的精准分割是肝脏分段、手术计划等应用的基础。

但是，传统在对肝脏静脉期和延时期扫描过程中，由于肝门静脉和肝静脉的显影相比腹部动脉的对比度较低且噪声较大，同时还会受到部分容积效应的影响，进而使得传统基于肝脏血管图像所获取中心线等一维信息，来对肝脏血管树分割提取得到门静脉和肝静脉会存在突刺、短支末梢或溢出等缺陷。同时，基于不同的应用场景，不同的操作者对于分割处理后的结果显示需求不同，但传统的肝脏血管树分割提取结果显示丰富度比较单一，不能实现交互式显示，无法满足不同应用场景对于分割提取结果的显示需求。

针对上述技术问题，本申请实施例中所提供的血管图像中血管树的处理方法，通过对血管树各血管段进行分级标记，以得到分级结果，并根据该分级结果对血管树进行分级显示，也可在分级标记的基础上结合上述的血管段的参数信息和/或图像信息进行选择性显示，从而能够实现针对不同的临床应用场景，对肝门静脉和肝静脉的提取结果进行相应的交互式显示，以有效提升提取结果显示的丰富度；例如，可按照血管丰富程度(和/或完整程度)，对各血管段设置若干等级，后续可由操作用户自行选择所需要呈现的血管提取结果，进而实现提取结果显示的交互式丰富度调节。

另外，在本申请的实施例中，还可通过基于血管图像的图像信息和/或肝脏血管树上各血管段的参数信息等多个维度的数据信息，来对血管树分割结果进行降噪处理，能够有效避免肝脏血管树分割提取得到门静脉和肝静脉出现突刺、短支末梢或溢出等噪声缺陷；同时，还能结合降噪处理后的血管树所包含的血管段进行显示完整程度级别的设置，以进一步提升血管段显示的丰富度。

图6为另一个可选实施例中血管图像中血管树的处理方法的流程示意图，图7为一个可选实施例中采用门静脉自动算法得到的血管树示意图，图8为一个可选实施例中血管段模型的示意图，图9为一个可选实施例中血管段中心点的分布示意图，图10为一个可选实施例中基于血管段上末梢分支的中心点数阈值对图7所示图像进行删除后所得到的血管树示意图，图11为一个可选实施例中基于血管段中心位置处的血管口径参数阈值对图7所示图像进行删除后所得到的血管树示意图，图12为一个可选的实施例中利用Strahler分级方法对门静脉血管树进行分级后的示意图，图13a为一个可选实施例中用户设置丰富度的操作界面示意图，图13b为一个可选实施例中用户设置丰富度的操作界面示意图，图14a为一个可选实施例中用户基于图像信息和参数信息设置丰富度的操作界面示意图，图14b为一个可选实施例中用户基于图像信息和参数信息设置丰富度的操作界面示意图。

下面就结合附图，对肝脏血管图像进行分割降噪显示等处理操作进行详细说明，即如图6～12所示，一种血管图像中血管树的处理方法，可应用于对图7所示的肝脏血管图像中的血管树11进行分割显示等处理操，具体可包括以下步骤：

步骤S41，获取血管图像的图像信息和血管树上各血管段的参数信息。

具体的，如图7～8所示，可基于血管追踪模型来提取血管图像的图像信息和血管树11上各血管段的参数信息，即可基于图8中所示的血管段模型21中心点x₀，获取中心线的延伸方向v，计算得到半径r等信息数据。上述的图像信息可包括血管段对比度参数、血管段匹配度参数和血管段周围区域的灰度均值等中的至少一个参数信息，而上述的参数信息则可包括血管段属性参数、当前血管段与父支血管段之间的夹角参数、血管段中心位置参数、血管段延伸方向参数、血管段中心位置处的血管口径参数和血管段的最大血管口径参数等参数中的至少一个，且上述的血管段属性参数包括根部主支、中间分支和末梢分支，同时该参数信息还可包括当前血管段的所述末梢分支的中心点数等。

需要说明的是，在本申请的实施例中可不局限于使用血管追踪模型的方法来获取各血管段的信息。例如，可通过对血管树分割结果的二值掩膜图像进行形态学骨架化处理来提取中心线段，然后通过计算该中心线段的延伸方向、中心线的中心点所在位置处血管段的半径、长度等，来获取上述的几何参数。同时，也可通过距离变换法或快速性进发来得到的距离场，并基于该距离场提取中心线，后续再通过计算该中心线段的延伸方向、中心线的中心点所在位置处血管段的半径、长度等，来获取上述的几何参数。

另外，在对图7中血管图像上的血管树11分割后，将上述获取的参数信息和图像信息可予以存储，以便于后续的降噪、交互显示等操作时调用。同时，基于上述的血管段中心位置参数，可构成如图9所示的血管树的拓扑结构31。

步骤S42，预设第一降噪规则。

具体的，预设第一降噪规则可包括设置第一参数阈值和设置第二参数阈值，即可基于具体的降噪需求，设置包括与参数信息中至少一种参数对应的第一阈值，以及设置包括与参数信息所包含参数和图像信息所包含参数中至少一种参数对应的第二阈值。

例如，上述第一参数阈值可包括血管段属性参数阈值、当前血管段与父支血管段之间的夹角参数阈值、血管段中心位置参数阈值和末梢分支的中心点数阈值等。第二参数阈值则可包括血管段属性参数阈值、当前血管段与父支血管段之间的夹角参数阈值、血管段中心位置参数阈值、末梢分支的中心点数阈值、血管段对比度参数阈值、血管段匹配度参数阈值和血管段周围区域的灰度均值阈值等。另外，第一参数阈值与第二参数阈值可包括单一种类的参数阈值，也可包括多个种类的参数阈值，且第一参数阈值与第二参数阈值所包含的参数种类类别和/或参数阈值的大小相异，即第一参数阈值与第二参数阈值不相同。

步骤S43，根据第一参数阈值，去除血管树上的末梢分支。

具体的，可通过将任意一个对应参数的值小于等于第一参数阈值的血管段予以删除，以去除血管树的末梢突刺和/或短支，进而实现对血管树的降噪处理。其中，上述的第一参数阈值也可包括多个，且不同的第一参数阈值所包含的参数种类类别和/或参数阈值的大小相异，以利用该多个第一参数阈值逐步删除血管树上的末梢突刺及短支等缺陷。

例如，第一参数阈值包括末梢分支的中心点数阈值，且该末梢分支的中心点数阈值为3，基于上述获取的各血管段的几何参数，后续在降噪处理时，将末梢分支的中心点数小于等于3的血管段(如图9中所示的分支32)予以删除。

又例如，第一参数阈值包括血管段中心位置处的血管口径参数阈值，且该血管段中心位置处的血管口径参数阈值可为半径阈值或直径阈值。假设该第一参数阈值为血管段中心位置处的半径阈值，且该血管段中心位置处的半径阈值为0.5mm，则在降噪处理时，可将血管段中心位置处的半径参数小于等于0.5mm的血管段予以删除，也可将该血管段中最大半径参数小于等于0.5mm的血管段均予以删除。

再比如，第一参数阈值还可包括当前血管段与父支血管段之间的夹角参数阈值，且该当前血管段与父支血管段之间的夹角参数阈值为60°，则在降噪处理时，可将当前血管段与父支血管段之间的夹角参数小于等于60°的血管段予以删除。

另外，为了进一步提升降噪的精准度，可只对针对血管段属性参数为中间分支和/或末梢分支的血管段进行基于第一参数阈值的上述删除操作，以确保删除的血管段均为血管树中的子支。

在一个可选的实施例中，还可基于一个或多个与上述删除操作类似的第一参数阈值，在上述删除血管段之后，针对其他的血管树进行降噪处理，也可通过改变第一参数阈值中各参数阈值的大小和/或种类，实现针对不同血管树对应需求的降噪处理，或者针对同一血管树进行迭代多次的删除子支的操作。

例如，先利用包括末梢分支的中心点数阈值为3的第一参数阈值，对图7所示的血管树11进行第一次删除操作，进而得到图10所示的血管树41；然后，在利用血管段中心位置处的半径阈值为0.5mm的另一第一参数阈值，对图10所示的血管树41进行第二次删除操作，进而得到图11所示的血管树51，通过依次删除操作，能够使得得到的图11所示的血管树51相较于得到的图10所示的血管树41，具有更少的末梢突刺和短支等缺陷。

步骤S44，根据第二参数阈值，去除部分血管段。

具体的，针对血管段属性参数为中间分支的血管段，可通过将任一对应参数的值小于等于第二参数阈值的血管段予以删除，以去除部分中间血管段；由于该第二参数阈值结合了参数信息和图像信息，故而在步骤S43的基础上能够进一步提升降噪的有效性和精准性。其中，对血管树的降噪处理处理操作可包括步骤S43和/或步骤S44。

步骤S45，获取降噪处理后血管树的各血管段的第一分级结果。

具体的，可对降噪处理后的血管树进行分级操作，以获得上述的第一分级结果。另外，可在进行该步骤S43之前，或在步骤S43与步骤S44之间，可先通过对各血管段进行分级操作，并获取各血管段的分级信息，即获得第一分级结果；后续，再基于该分级信息进行上述的步骤S43和/或步骤S44。同时，也可基于该分级信息的基础上进行上述步骤S43的删除操作。

例如，可通过由末梢分支开始标记级数，并反向回溯，以在分叉处依据子支的级数确定父支的级数(如Strahler分级)，以对各血管段进行分级操作，得到如图12所示的门静脉血管树61；或者，从根部开始标记级数，并沿血管树延伸方向，每遇到一个分叉便标记高一级的级数(如，将肝门静脉的主支标记为第一级，将左主支和右主支标记为第二级，依次类推，直至标记到末梢分支)，以对各血管段进行分级操作。然后，再获取并根据各个血管段的分级信息，进行后续的血管段的删除操作。

进一步的，可按照血管段的级数大小，依次进行血管段的删除；如，针对从根部开始标记级数的分级方法所获得的分级信息，可按照从大到小的顺序，依次删除各血管段；而针对由末梢分支开始标记级数的分级方法所获得的分级信息，可按照从小到大的顺序，依次删除各血管段。

另外，针对相同级数的血管段，可根据其参数信息或其他设定的规则，进行排序，以提升后续删除血管段的精准性。

例如，可针对所有的血管段按照分级级数的大小进行排序，如将高等级的血管段排在低等级血管段之前，针对存在父子支关系的血管段，则可将子支排在父支之前；同时，针对同等级的血管段还可按照半径由小到大、长度由短到长、血管支图像亮度由暗到亮等顺序进行排列；后续进行降噪处理及显示时，可根据上述的排列顺序依次进行血管段的增加或删除操作。

步骤S46，基于第一分级结果，对经降噪处理后的血管树上各血管段进行分级显示。

具体的，可根据血管段显示分级级数和第一分级结果，对血管树所包含的血管段进行调整操作，并将调整操作后的血管树进行分级显示。如可基于具体应用需求，预设一个或多个第三参数阈值，该第三参数阈值可包括上述参数信息和/或图像信息中至少一种参数对应的阈值和分支级别参数对应的阈值；然后，通过将对应参数的值均大于各第三参数阈值的血管段进行逐级显示；其中，多个第三参数阈值所包含阈值的种类相同且值相异。另外，还可基于显示丰富度来设置对应的第三阈值参数，也可通过输入设备来实时的调节该第三阈值参数中参数的种类及参数阈值的大小。

需要说明的是，在本申请的实施例中，可基于具体的需求设置一个或多个参数阈值，且不同的参数阈值的参数种类及参数值不相同，以对血管树进行至少一次的降噪处理，也可实现对血管树的多次迭代降噪处理，从而来精准、有效地去除血管树上的各种噪声缺陷。同时，上述的血管段显示分级级数可为获取的用户根据应用场景需要而自行设定的级别数，从而实现用户自行选择所需要显示的血管提取结果，实现血管树的交互式显示。

步骤S47，对第一分级结果进行排序，获得第二分级结果。

具体的，为了提升血管树显示的丰富度，还可基于上述所获得图像信息和/参数信息对第一分级结果安装预设的规则进行排序，从而获得第二分级结果。例如，可结合上述降噪处理的结果，将图7所示的血管树11所包含的血管段设置为第一级丰富度，将步骤S43获取的图10中所示血管树41所包含的血管段设置为第二级丰富度，将步骤S44获取的图11中所示血管树51所包含的血管段设置为第三级丰富度；然后，再基于上述的第一分级结果，并可结合参信息和/或图像信息，按照血管段显示数量依次递减的顺序，依次设置第四级丰富度、第五级丰富度……第N级丰富度(N为大于等于四的正整数)，继而得到上述第二分级结果。

步骤S48，获取用户所设置的血管树显示的完整程度，并基于第二分级结果，对血管树所包含的血管段进行选择性的显示。

具体的，如图13a-13b所示，可基于第二分级结果，在操作界面上设置有限个丰富度调节档位，用户可通过触控图13a所示的高低调节按钮或移动图13b所示的丰富度调节栏来设置所需要的丰富度，即可利用如图13a和图13b的操作界面，以获取用户所设置的丰富度(即血管树显示的完整程度)，即基于所获取用户所设置的丰富度和上述的第二分级结果，将包含相应血管段的血管树予以显示，从而使得用户可自行选择所需要的血管提取结果，实现交互式丰富度的调节。

在另一个可选的实施例中，如图14a-14b所示，用户还可基于图像信息和参数信息，用户可通过触控图14a所示的高低调节按钮或移动图14b所示的丰富度调节栏来精准的设置所需要的显示的血管段，即可单独利用如图14a和图14b的操作界面，或者结合图13a和图13b的操作界面，来获取用户所设置的较为精准的显示需求，从而使得用户可自行选择所需要的精确的血管提取结果，实现交互式丰富度的精准调节。

图15为一个可选实施例中血管图像中血管树的处理装置的模块结构示意图。如图15所示，本申请实施例中还提供了一种血管图像中血管树的处理装置，可包括医学影像设备本体71、处理装置72和计算机可读存储介质73等，医学影像设备本体71可用于采集目标器官的血管图像，且该血管图像中具有上述目标器官的血管树；计算机可读存储介质73中可存储有计算机程序；处理装置72则可分别与医学影像设备本体71和计算机可读存储介质73连接，用于调取并执行所述计算机程序，以基于上述的血管图像及其所包括的血管树实现本申请任意实施例中所述的血管图像的处理方法的步骤。

图16为另一个可选实施例中血管图像中血管树的处理装置的模块结构示意图。如图16所示，在一个可选实施例中，本申请还提供了另一种血管图像中血管树的处理装置，该处理装置可包括依次连接的信息获取装置81、去噪装置82和显示装置83等，且信息获取装置81可用于获取血管树上各血管段的参数信息、血管图像的图像信息和各血管段的分级信息等；去噪装置82则可用于基于信息获取装置所得到的参数信息和/或图像信息对上述的血管树进行降噪处理；以及显示装置83则可用于基于上述的参数信息和/或图像信息中的至少一种参数对经去噪装置去噪处理后的血管树所包含的各血管段进行分级显示或选择性显示；其中，参数信息可包括血管段属性、当前血管段与父支血管段之间的夹角、血管段中心位置、血管段延伸方向、血管段中心位置处的血管口径和当前血管段的末梢分支的中心点数等，血管段属性可包括根部主支、中间分支和末梢分支；图像信息可包括血管段对比度、血管段匹配度和血管段周围区域的灰度值等。

图17为一个可选实施例中医学影像设备的模块结构示意图。如图17所示，本申请实施例还提供了一种医学影像设备，可包括相互连接的医学影像设备本体91和处理器92；医学影像设备本体91可用于采集目标器官的血管图像，且该血管图像包含有上述目标器官的血管树，而处理器92则可为上述任一实施例所阐述的血管图像的处理装置，以用于对血管树进行降噪处理或将血管树所包含的各血管段进行交互式分级显示。

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

Claims (9)

1.一种血管图像的处理方法，其特征在于，所述方法包括：

采用血管追踪法获取血管图像的图像信息和参数信息；其中，所述血管图像中的血管呈血管树结构，所述血管树包括多个血管段，所述图像信息包括血管段对比度参数、血管段匹配度参数和血管段周围区域的灰度均值中的至少一个，所述参数信息包括血管段属性、当前血管段与父支血管段之间的夹角、血管段中心位置、当前血管段的末梢分支的中心点数及血管段中心位置处的血管口径中的至少一个，所述血管段属性包括根部主支、中间分支和末梢分支；

建立血管段分级规则，利用所述血管段分级规则对所述血管树的血管段进行分级，针对每个血管段进行分级级数标识，利用一个第一参数阈值对分级后的血管树进行第一次删除操作得到第一级丰富度的血管树，再利用另一个第一参数阈值对所述第一级丰富度的血管树进行第二次删除操作得到第二级丰富度的血管树，再根据第二参数阈值去除部分中间血管段，以获得第一分级结果；所述血管段分级规则包括从根部开始标记级数并沿血管树延伸方向或由末梢分支开始标记级数并反向回溯，以血管分叉为依据对各所述血管段进行分级操作，并获取各个血管段的包括级数及对应的血管段的分级信息；利用所述参数信息和/或所述图像信息按照血管段显示数量逐级依次递减的顺序对所述第一分级结果进行排序，以获得包含四级以上血管树显示的丰富度的第二分级结果，其中，针对分级级数相等的血管段，基于所述参数信息和/或所述图像信息进行排序；以及

设置一血管树显示的完整程度级别，按照所述第二分级结果中各血管段的排列顺序依次进行增删操作，直至所述血管树中所包含血管段数量相对于增删操作前所述血管树所包含的血管段数量满足所述血管树显示的完整程度级别，以根据所述第二分级结果按照用户设置的丰富度对所述血管段进行选择性的显示。

2.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，根据所述第一分级结果对所述血管段进行分级显示的步骤，包括：

设置血管段显示分级级数；

根据所述血管段显示分级级数和所述第一分级结果，对所述血管树所包含的血管段进行调整操作，并将调整后所述血管树所包含的血管段予以显示；

其中，所述调整操作包括：

将分级级数大于所述血管段显示分级级数的血管段予以删除，和/或

将分级级数小于等于所述血管段显示分级级数的血管段予以增加。

3.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述参数信息还包括血管段延伸方向。

4.如权利要求3所述的处理方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据所述血管段的参数信息对所述血管树进行降噪处理；

其中，利用所述血管段分级规则对经所述降噪处理后的所述血管树的血管段进行分级，以获得所述第一分级结果。

5.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述根据所述第二分级结果按照用户设置的丰富度对所述血管段进行选择性的显示的步骤，包括：

将增删操作后血管树所包含的血管段予以显示；

其中，所述增删操作包括按照所述第二分级结果中各血管段的排列顺序依次进行删减和/或增加。

6.一种血管图像的交互显示方法，其特征在于，基于权利要求1-5任一项所述的方法执行，包括：

预存所述血管树中各血管段的分级信息；

获取用户设置的显示规则信息；以及

基于所述分级信息，将满足所述显示规则信息的所述血管树中的所述血管段予以显示。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述分级信息包括第一分级结果，所述第一分级结果中父支血管段的分级级数小于子支血管段的分级级数；所述显示规则信息包括血管段显示分级级数；所述基于所述分级信息，将满足所述显示规则信息的所述血管树中的所述血管段予以显示的步骤，包括：

根据所述血管段显示分级级数对所述血管树所包含的血管段予以调整操作，并将调整后所述血管树所包含的血管段予以显示；

其中，所述调整操作包括：

将分级级数大于所述血管段显示分级级数的血管段予以删除，和/或

将分级级数小于等于所述血管段显示分级级数的血管段予以增加。

8.如权利要求7所述的方法，所述分级信息包括第一分级结果和第二分级结果；所述基于所述分级信息，将满足所述显示规则信息的所述血管树中的所述血管段予以显示的步骤，包括：

获取血管树中各血管段的参数信息和所述血管图像的图像信息；

利用所述参数信息和/或所述图像信息对所述第一分级结果进行排序，获得第二分级结果；以及

根据所述第二分级结果对所述血管段进行选择性的显示。

9.一种计算机装置，包括存储器、处理器以及存储在存储器上的计算机程序，其特征在于，所述处理器被用于执行存储在所述存储器上的计算机程序时实现如权利要求1～5中任意一项所述方法中的步骤。

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