识别骨架特征点的方法与应用

为了正确分割冠脉血管的骨架，进而对骨架进行描述，需要对骨架的特征点进行识别。冠状动脉血管骨架的特征点包括：分叉点、交叉点和端点。分叉点是指血管在该处出现分支，血管骨架出现交点。交叉点是指两条空间不相交的血管在CAG图像中投影的交叉点。端点即CAG图像中血管的终止点。

（1）分叉点

冠状动脉主干血管在同一个分叉点处一般只有两个血管分支，所以可简单地认为骨架树上分叉点处有三个血管段。根据连通数的性质识别分叉点，分叉点的3×3邻域内有四个像素点（包括其自身），以此为判据遍历图像，可以自动识别分叉点。

需要说明的是，骨架线获取是通过图像细化技术对提取出来的血管区域进行细化得到的，现有的细化方法均存在细化节点畸变，如图2-20所示。图2-20b是图2-20a的骨架提取结果。虚线圆圈内部分可以看出，分叉点处的骨架沿箭头方向凹陷，导致分叉点位置发生偏移。由于分叉点的位置信息对冠脉树的运动估计具有非常重要的意义，因此细化处理引入的误差将会降低运动估计的精度。

（2）交叉点

由于血管造影成像过程是一个投影成像过程，空间本不相交的血管经投影后可能出现部分重叠现象，导致血管骨架出现交点。以交叉点的3×3邻域内像素点数目等于5（包括其自身）为判据遍历图像，可以自动识别交叉点。此外，由于交叉点是两条血管的投影点，因而在造影图像上交叉点的灰度值必然大于其他点，这一特性也可以作为自动识别交叉点的依据。

细化处理的误差也会影响交叉点的正确识别。在图2-20中的虚线圆圈内，交叉点处的骨架在箭头方向分裂产生两个分叉点A和B。通过将连通的、相邻很近的分叉点合并为交叉点，可以修正图2-20b所示的错误识别结果。(www.xing528.com)

图2-20 细化节点畸变示意图

a）细化引起的分叉点处骨架变形示意图 b）细化引起的交叉点处骨架变形示意图

（3）端点

端点的3×3邻域内像素点的数目等于2（包括端点本身），根据此连通数的性质可以自动识别血管分支的端点。