随着科技的快速发展，介入植入动脉支架已成为当代攻克主动脉瘤等多种疾病的新兴治疗方法。荷兰Leiden大学医学研究中心的研究者提出了透视 X线成像立体摄影测量分析技术(FRSA),开展了对腔内修复术后的动脉和腔内动脉支架进行测量和实时动力学特性研究,但目前的研究进展仍然停留在腔内动脉支架标记的精确检测和三维重构的层面。　　本文紧跟这一研究课题，从FRSA获得的数字X线透视影像序列出发,在深入理解现有数字X线透视影像分析技术的基础上,探究腔内动脉支架标记检测与跟踪的新方法。本文主要开展了三个方面的工作:　　1)基于方向支持度变换(DSVT)的动脉支架标记检测。DSVT是在加权映射最小二乘支持向量机技术基础上发展成的一种各项异性的局部分析技术。针对现有的复杂动态背景下运动目标检测技术无法解决X线透视影像中动脉支架标记检测问题,本文通过详细深入地分析DSVT技术原理和结合X线透视影像数据特点,创建了两种动脉支架标记检测器:a)在 DSVT技术基础上,基于Hessian矩阵检测器的构建,提出了基于 DSVT的动脉支架标记检测器;b)为了解决X线透视影像中符合泊松分布的光子噪声对检测结果的影响,把条件方差稳定(CVS)技术融入到DSVT中,进一步地提出了基于CVS-DSVT的动脉支架标记检测器。在检测阶段,本文根据 X线透视影像数据的实际特点进行了影像的去边框处理,定位影像中动脉支架标记所在局部区域,最后在定位的局部区域内进行了动脉支架标记的检测。从实验结果来看,本文提出的动脉支架标记检测方法能够实现 X线透视影像中动脉支架标记的精确检测,进而丰富了多个运动小目标的检测方法,拓展了DSVT技术在数字图像处理领域中的应用范围。　　2)基于形状上下文的动脉支架标记匹配。由于序列X线透视影像中的所有动脉支架标记之间没有明显的差异，所以狭义地对每个动脉支架标记逐个地进行匹配是不易实现的。本文将任意连续两帧X线透视影像中各个动脉支架标记匹配的独立问题当作一个任意连续两帧影像中所有动脉支架标记同时匹配的整体问题。每帧影像中所有动脉支架标记被看成一个不规则圆环边界的离散采样点,检测阶段得到的动脉支架标记中心点的位置坐标作为这些离散采样点的位置坐标。基于这些离散采样点的位置坐标数据,采用形状上下文匹配技术进行任意连续两帧 X线透视影像中动脉支架标记的匹配。从实验结果来看,动脉支架标记中心点的对数极坐标直方图验证了形状上下文匹配技术在序列 X线透视影像中动脉支架标记匹配问题上具有可行性,最终的匹配结果更证实了该方法能够实现动脉支架标记的准确匹配。　　3)基于改进粒子滤波器的动脉支架标记跟踪。鉴于序列X线透视影像中动脉支架标记的跟踪问题实际是一个非线性非高斯的目标跟踪问题,本文选择采用粒子滤波器进行动脉支架标记的跟踪。然而传统的粒子滤波器在为了克服粒子退化现象而进行的重采样阶段,只是简单地复制权值较大的粒子而剔除权值较小和为零的粒子,这样造成了粒子的有效性和多样性丧失,即导致了粒子贫化现象。在粒子滤波器进行重要性采样之后,本文从函数估计角度采用映射最小二乘支持向量机的函数拟合模型对粒子的权值进行重新估计;同时在粒子的重采样阶段,本文通过设定权值阈值筛选出权值较大的粒子构成一个子粒子集,并采用最小二乘支持向量机的函数拟合模型对该子粒子集的权值进行拟合,得到一个光滑连续的权值分布函数,根据此权值分布函数进行重采样。从实验结果来看,本文的改进粒子滤波算法较好地解决了粒子滤波器的退化和贫化问题,有效地实现了序列X线透视影像中动脉支架标记的二维跟踪。