现代社会中,冠状动脉疾病对人类健康的威胁越来越大。目前临床上广泛采用的诊断冠心病的依据是X射线冠状动脉造影图像序列。造影图像序列记录了冠状动脉在一个心动周期内的运动情况。通过分析临床造影图像序列,可以得到血管在不同时刻的状态,从而估计其相关形态和运动参数,得到丰富的信息辅助医生诊断,具有十分重要的科学意义和实用价值。本文基于数字图像处理技术,采用T-snake模型对X射线冠状动脉造影图像序列进行二维血管提取和运动跟踪,得到心动周期中冠状动脉的二维形态和运动信息。本文的研究受到国家自然科学基金项目“基于X射线造影和血管内超声的冠状动脉三维形态和运动测量方法的研究”(项目号:30500129)的资助。本文主要的研究工作包括以下几个方面:1.冠状动脉病变及X射线造影术的研究分析了冠状动脉病变及X射线造影术的特点,并据此提出了基于造影图像序列的血管运动跟踪的研究工作的内容和目的。2.动态轮廓模型理论的研究综合分析了传统的动态轮廓模型及其一些改进模型的优点与不足,对拓扑自适应动态轮廓模型(T-snake)的网格划分、变形过程、各能量函数项作用、拓扑变换能力、目标提取效果和模型使用范围进行了详细研究。3.强约束T-snake模型的设计设计了适用于心血管造影图像的强约束T-snake模型,约束节点沿网格线从一个网格点运动到下一个网格点,通过节点拆分获得拓扑变换能力、自动检测和处理拓扑冲突。针对图像灰度统计特征,设计了使轮廓能从血管内部的初始位置膨胀变形的能量函数。4.冠状动脉造影图像序列的二维运动跟踪的实现采用T-snake模型,对于序列的首帧,手动在血管内部任选一起始点,通过能量函数最小化使轮廓不断变形,最终提取出血管边缘。对于后续帧,将前一帧中模型的停留位置作为当前帧模型的初始位置,通过模型变形实现对序列中动脉血管的运动跟踪。根据临床图像的实验结果,比较分析了动态规划法和Williams快速算法的不同,研究了不同参数和初始位置对模型跟踪效果的影响。