一种血管造影充盈帧的导管定位方法、装置、设备及介质与流程

本技术涉及领域医学图像处理，具体而言，涉及一种血管造影充盈帧的导管定位方法、装置、设备及介质。

背景技术：

1、血管造影图像中，导管的定位是血管起始点定位的一个重要前提，而导管的自动化定位是血管自动分析的重要前提。而且目前自动定位的难点在于血管和导管的交界处边缘模糊，用一些特征分析方法(如机器学习等)，在这些关键位置无法发挥出较好的效果。

2、目前，针对血管造影中的导管定位最常用的方法主要是基于深度学习的方法，首先人工标注大量的导管数据，然后花大量的时间去获得最后的训练模型，然后直接应用到新的数据上。这种方法的局限性在于需要大量的数据与准确的人工标注，以及大量后续的模型训练时间；而深度学习的方法受到数据的限制，导管的位置可能在图像的任意边缘，模型对于这种任意方向的适应性较差；且容易受到噪声的干扰，特别是导管和血管的交界处，因为造影剂的充盈重叠，机器很难进行分辨。

技术实现思路

1、有鉴于此，本技术的目的在于提供一种血管造影充盈帧的导管定位方法、装置、设备及介质，以非充盈帧的导管为基础，使用动态匹配法进行前一帧的导管到当前帧的导管偏移，快速且准确地连续获取每一帧造影图像中导管的动态定位。

2、第一方面，本技术实施例提供了一种血管造影充盈帧的导管定位方法，所述导管定位方法包括：

3、获取血管造影视频，在所述血管造影视频中确定出非充盈终止帧造影图像和充盈起始帧造影图像，并将所述非充盈终止帧造影图像作为第一造影图像，将所述充盈起始帧造影图像作为第二造影图像；其中，所述第一造影图像中包括第一导管区域，所述第二造影图像中包括第二导管区域；

4、将所述第一造影图像中的第一导管区域映射到所述第二造影图像中，并在所述第二造影图像中对所述第一导管区域进行骨架化，得到第一导管中心线，对所述第二导管区域进行骨架化，得到第二导管中心线；

5、基于所述第一导管中心线中的各个中心点在所述第二造影图像中的坐标以及所述第二导管中心线中的各个中心点在所述第二造影图像中的坐标确定出第一平移向量，并在所述第二造影图像中基于所述第一平移向量对所述第一导管区域进行平移，得到第一平移导管区域和平移导管中心线；

6、基于所述平移导管中心线中的各个中心点在所述第二造影图像中的坐标以及所述第二导管中心线中的各个中心点在所述第二造影图像中的坐标确定出第二平移向量，并在所述第二造影图像中基于所述第二平移向量对所述第一平移导管区域进行平移，得到第二平移导管区域；

7、基于所述第二平移导管区域和所述第二导管区域确定出所述第二造影图像中的导管目标区域。

8、进一步的，在所述基于所述第二平移导管区域和所述第二导管区域确定出所述第二造影图像中的导管目标区域之后，所述导管定位方法还包括：

9、在所述血管造影视频中确定出与所述第二造影图像相邻的下一帧造影图像；

10、将所述第二造影图像作为所述第一造影图像，将所述下一帧造影图像作为所述第二造影图像；

11、返回执行所述将所述第一造影图像中的第一导管区域映射到所述第二造影图像中的步骤，直至所述血管造影视频中不存在与所述第二造影图像相邻的下一帧造影图像。

12、进一步的，所述基于所述第一导管中心线中的各个中心点在所述第二造影图像中的坐标以及所述第二导管中心线中的各个中心点在所述第二造影图像中的坐标确定出第一平移向量，包括：

13、从所述第一导管中心线中的各个中心点中确定出所述第一导管中心线的导管终点；

14、确定出所述第二导管中心线中的每个中心点与所述导管终点之间的距离，并将所述第二导管中心线中与所述导管终点之间距离最近的中心点确定为第一中心点；

15、基于所述第一中心点在所述第二造影图像中的坐标与所述导管终点在所述第二造影图像中的坐标确定出所述第一平移向量。

16、进一步的，所述基于所述平移导管中心线中的各个中心点在所述第二造影图像中的坐标以及所述第二导管中心线中的各个中心点在所述第二造影图像中的坐标确定出第二平移向量，包括：

17、从所述平移导管中心线中的各个中心点中确定出所述平移导管中心线的第一导管起点，从所述第二导管中心线中的各个中心点中确定出所述第二导管中心线的第二导管起点；

18、若所述第一导管起点在所述第二导管起点的上方，则确定出所述平移导管中心线中的每个中心点与所述第二导管起点之间的距离，并将所述平移导管中心线中与所述第二导管起点之间距离最近的中心点确定为第二中心点；

19、基于所述第二中心点在所述第二造影图像中的坐标与所述第二导管起点在所述第二造影图像中的坐标确定出所述第二平移向量。

20、进一步的，若所述第一导管起点在所述第二导管起点的下方，通过下述步骤确定出所述第二平移向量：

21、确定出所述第二导管中心线中的每个中心点与所述第一导管起点之间的距离，并将所述第二导管中心线中与所述第一导管起点之间距离最近的中心点确定为第三中心点；

22、基于所述第三中心点在所述第二造影图像中的坐标与所述第一导管起点在所述第二造影图像中的坐标确定出所述第二平移向量。

23、进一步的，所述基于所述第二平移导管区域和所述第二导管区域确定出所述第二造影图像中的导管目标区域，包括：

24、判断所述第二平移导管区域是否超出了所述第二造影图像；

25、若所述第二平移导管区域超出了所述第二造影图像，则删除所述第二平移导管区域中超出了所述第二造影图像的像素区域，得到调整后的第二平移导管区域，并将调整后的第二平移导管区域与所述第二导管区域进行整合，得到所述导管目标区域；

26、若所述第二平移导管区域没有超出所述第二造影图像的像素范围，则判断所述第二平移导管区域是否达到了所述第二造影图像的边缘；

27、若所述第二平移导管区域达到了所述第二造影图像的边缘，则将所述第二平移导管区域与所述第二导管区域进行整合，得到所述导管目标区域；

28、若所述第二平移导管区域没有达到所述第二造影图像的边缘，则利用所述第二平移导管区域对所述第二导管区域进行补足，并将补足后的第二导管区域确定为所述导管目标区域。

29、第二方面，本技术实施例还提供了一种血管造影充盈帧的导管定位装置，所述导管定位装置包括：

30、造影图像获取模块，用于获取血管造影视频，在所述血管造影视频中确定出非充盈终止帧造影图像和充盈起始帧造影图像，并将所述非充盈终止帧造影图像作为第一造影图像，将所述充盈起始帧造影图像作为第二造影图像；其中，所述第一造影图像中包括第一导管区域，所述第二造影图像中包括第二导管区域；

31、导管中心线确定模块，用于将所述第一造影图像中的第一导管区域映射到所述第二造影图像中，并在所述第二造影图像中对所述第一导管区域进行骨架化，得到第一导管中心线，对所述第二导管区域进行骨架化，得到第二导管中心线；

32、第一平移模块，用于基于所述第一导管中心线中的各个中心点在所述第二造影图像中的坐标以及所述第二导管中心线中的各个中心点在所述第二造影图像中的坐标确定出第一平移向量，并在所述第二造影图像中基于所述第一平移向量对所述第一导管区域进行平移，得到第一平移导管区域和平移导管中心线；

33、第二平移模块，用于基于所述平移导管中心线中的各个中心点在所述第二造影图像中的坐标以及所述第二导管中心线中的各个中心点在所述第二造影图像中的坐标确定出第二平移向量，并在所述第二造影图像中基于所述第二平移向量对所述第一平移导管区域进行平移，得到第二平移导管区域；

34、导管目标区域模块，用于基于所述第二平移导管区域和所述第二导管区域确定出所述第二造影图像中的导管目标区域。

35、进一步的，所述导管定位装置还包括循环计算模块，在所述基于所述第二平移导管区域和所述第二导管区域确定出所述第二造影图像中的导管目标区域之后，所述循环计算模块用于：

36、在所述血管造影视频中确定出与所述第二造影图像相邻的下一帧造影图像；

37、将所述第二造影图像作为所述第一造影图像，将所述下一帧造影图像作为所述第二造影图像；

38、由所述导管中心线确定模块返回执行所述将所述第一造影图像中的第一导管区域映射到所述第二造影图像中的步骤，直至所述血管造影视频中不存在与所述第二造影图像相邻的下一帧造影图像。

39、第三方面，本技术实施例还提供一种电子设备，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行如上述的血管造影充盈帧的导管定位方法的步骤。

40、第四方面，本技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行如上述的血管造影充盈帧的导管定位方法的步骤。

41、本技术实施例提供的一种血管造影充盈帧的导管定位方法、装置、设备及介质，首先，获取血管造影视频，在所述血管造影视频中确定出非充盈终止帧造影图像和充盈起始帧造影图像，并将所述非充盈终止帧造影图像作为第一造影图像，将所述充盈起始帧造影图像作为第二造影图像；然后，将所述第一造影图像中的第一导管区域映射到所述第二造影图像中，并在所述第二造影图像中对所述第一导管区域进行骨架化，得到第一导管中心线，对所述第二导管区域进行骨架化，得到第二导管中心线；基于所述第一导管中心线中的各个中心点在所述第二造影图像中的坐标以及所述第二导管中心线中的各个中心点在所述第二造影图像中的坐标确定出第一平移向量，并在所述第二造影图像中基于所述第一平移向量对所述第一导管区域进行平移，得到第一平移导管区域和平移导管中心线；基于所述平移导管中心线中的各个中心点在所述第二造影图像中的坐标以及所述第二导管中心线中的各个中心点在所述第二造影图像中的坐标确定出第二平移向量，并在所述第二造影图像中基于所述第二平移向量对所述第一平移导管区域进行平移，得到第二平移导管区域；最后，基于所述第二平移导管区域和所述第二导管区域确定出所述第二造影图像中的导管目标区域。

42、本技术提供的导管定位方法与现有技术中的导管定位方法相比，以非充盈帧的导管为基础，使用动态匹配法进行前一帧的导管到当前帧的导管偏移，快速且准确地连续获取每一帧造影图像中导管的动态定位。

43、为使本技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。