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基于光流和拉格朗日涡度偏差的心脏血流涡度环识别方法
成果类型：: 发明专利
发布时间: 2023-11-09 16:49:36
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：天津市滨海新区| 宋学姮 | 2023-11-22 11:56:46
本发明公开了一种基于光流和拉格朗日涡度偏差的心脏血流涡度环识别方法。该方法包括：估计两个连续的相衬磁共振成像PC‑MRI之间的光流，其中中间光流场通过扭曲构造连续速度场的过程来近似；使用合成速度场来提取拉格朗日涡核和目标腔室内的区域来计算拉格朗日平均涡度偏差LAVD，以识别心脏血流涡度环。本发明基于光流信息准确地识别涡旋环和连续速度场，从而更准确的表征心腔内主要拉格朗日涡环的区域。
1.一种基于光流和拉格朗日涡度偏差的心脏血流涡度环识别方法，包括以下步骤：
步骤S1：估计两个连续的相衬磁共振成像PC-MRI之间的光流，其中中间光流场通过扭曲构造连续速度场的过程来近似；
步骤S2：使用合成速度场来提取拉格朗日涡核和目标腔室内的区域来计算拉格朗日平均涡度偏差LAVD，以识别心脏血流涡度环。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤S1中，采用Horn-Schunck亮度约束来合成中间PC-MRI数据。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对于目标腔室内的拉格朗日涡环，在每个图像的平面和连续时间相位中计算拉格朗日平均涡度偏差LAVD。
光流法（Optical Flow）： 用于估计连续帧之间运动的技术，常用于计算机视觉和医学图像处理中。
拉格朗日涡度偏差（Lagrangian Vorticity Deficit）： 表示流体中涡旋的量度，用于描述旋转流体结构。
涡度环（Vorticity Ring）： 在心脏血流中表示旋转流体结构的环状区域。
图像处理技术： 包括阈值处理、边缘检测、特征提取等，用于对血流图像进行分析和处理。
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心脏血流图像获取： 使用医学影像设备，如超声或磁共振成像，获取心脏血流的图像数据。
光流计算： 利用计算机视觉中的光流法，对血流图像序列进行分析，以获得不同时刻血流速度的信息。光流是一种描述图像中像素在连续帧之间的运动的技术。
拉格朗日涡度偏差计算： 根据光流计算的速度场，使用拉格朗日涡度偏差来描述血流中的旋转流体结构。拉格朗日涡度是描述流体运动中的旋转性的一种数学工具。
涡度环检测： 利用数学算法和图像处理技术，检测和识别血流中的涡度环。这可能包括对涡度场进行阈值处理、边缘检测等方法。
特征提取： 从检测到的涡度环中提取特征，如涡旋的大小、形状、旋转方向等。
涡度环分析： 分析提取到的特征，可以通过比较涡度环的数量、分布、变化等来评估心脏血流的动力学特征。
技术转让
这种方法的目标是通过对心脏血流中的涡度环进行定量分析，揭示心脏血流动力学的特征，为心血管疾病的研究和诊断提供更多信息。
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