心血管疾病发病率日益增加，据不完全统计，在我国因心血管疾病死亡超过300万人/年；新发超过250万人/年；是1993年的7倍。其检查与诊断方法显得尤为重要。目前临床医学有三类方法：CT动脉血管造影（CTA，ComputedTomography Angiography），属于非创伤性冠状动脉血管X射线断层成像技术，不透X射线的造影剂被注入血管里，在CT扫描下，正是利用这一特性，将通过造影剂在X射线下的所显示的血管影像进行三维重建，获得动脉血管的三维几何结构，从而诊断血管病变。冠状动脉造影（CAG，CoronaryAngiography），用特殊的导管经大腿处股动脉或上肢桡动脉处穿刺后插至冠状动脉开口，选择性地将造影剂注入冠状动脉，用X射线记录显影过程，用以判断冠状动脉有无病变。20世纪末，人们对血管内的结构探查提出了新构想，在超声技术基础上诞生了血管内超声。血管内超声（IVUS，Intravascular Ultrasound），是通过导管技术与超声技术相结合，将极细的超声探头送入冠状动脉并沿路径退行探查，从血管内部获得一段血管的横截面结构图像，属于内部显影成像。它能够准确测量钙化斑块或纤维斑块或软斑块的大小，提供了各种斑块的大体组织信息，在复杂多变的病变条件下对斑块形态进行识别与诊断。三类方法中，CTA的图像依赖于计算机直接处理加工，CAG的图像通过造影剂直观显现血管管腔形态，而血管内超声IVUS则显现血管的截面形态，斑块的类型需要人工识别才能确认。CTA和CAG在碘造影剂的协助下借助X射线成像；IVUS无需造影剂，借助超声波成像。CAG和IVUS都是有创操作。在局限性方面，CTA不能进行精确诊断；CAG不能显示管壁和斑块的形态和性质；IVUS图像的辨识度不够直观和清晰。CTA假阳性或高估病变的比率较大，因此它对血管内病变情况的精确诊断上有一定的局限性，特别是对于钙化的病变；CAG只能显示管腔而不能显示血管管壁、斑块形态和性质，存在低估的可能性；IVUS可以观察血管壁和斑块的详细信息，但图像直观性差。CTA显示的是经重建的3D图；CAG显示的是血管2D形态；IVUS显示的是血管内斑块和血管壁结构的信息。IVUS基于医学超声技术，结合导管技术，是目前观察血管内结构最清晰细致（空间分辨率可达100um）的方法。且不存在X射线的辐射与碘造影剂的注入，大大提高医患安全性，它具有探测斑块的横断面形态和大小信息精确的优势。IVUS图像由于是超声与介质间接成像，因此没有色彩，取而代之的是以灰阶图像显示。且图像之间纹理很接近，具有高度相似性。传统识别方式是医师对图像进行肉眼判别，获得诊断结论。这种方法耗时耗力、主观性强、重复性差。基于超声图像的灰阶性质和诊断难点，拟采用特征提取，数据量化、统计与处理和用核函数、分类器进行斑块的分类。特征值的提取采用两个方案：方案一：通过灰度共生矩阵提取图像的特征值；方案二：通过灰度-梯度共生矩阵提取图像的特征值。采用Matlab7.0对图像进行特征值提取。将图像的特征值输入Excel软件统计，绘制折线图进行对比。IVUS图像中斑块的识别依据是超声回声强弱。血管内斑块大体分为软斑块、纤维斑块和钙化斑块。其中软斑块密度小，回声弱，为黑暗影。纤维斑块密度中，结构稀疏，回声强度高于软斑块，为中回声影。钙化斑块密度大，结构密，回声强，为明亮影。在有经验的临床医师指导下，对IVUS的原始图像进行斑块分类，用40×40像素的尺寸分割出软斑块、纤维斑块和钙化斑块的纹理区域。选取IVUS图像25幅，手工分割成40×40像素的软斑块、纤维斑块和钙化斑块纹理图像，编号1至25。采用Matlab7.0实现对灰度共生矩阵和灰度-梯度共生矩阵的特征值计算式的仿真。统计特征值的平均值、最小值和最大值。在灰度共生矩阵方面，对比度和相关度两个特征值满足分离度要求，被选作待测样本；在灰度-梯度共生矩阵方面，灰度分布的不均匀性、灰度平均、梯度平均、灰度均方差、梯度均方差和惯性六个特征值满足分离度要求，被选作待测样本。最后对数据进行归一化处理，缩小量值，提高运算效率。然后设计支持向量机（SVM，Support Vector Machine）分类器，采用交叉验证法（CV，Cross Validation）选取核函数和最优参数，然后代入三种斑块的特征值先对分类器进行训练，再进行分类识别，获得在两种特征值提取方法下的IVUS图像中的软斑块、纤维斑块和钙化斑块的识别率，为基于IVUS图像的动脉硬化斑块识别提供依据，提高血管内斑块的临床识别率。在SVM分类器中选用高斯径向基函数作为分类器的核函数，对提取的特征值进行训练、分类。实验结果表明灰度共生矩阵和灰度-梯度共生矩阵法完全适用于IVUS图像。这两种方法正确揭示了血管内不同斑块的实质和差别。验证了灰度-梯度共生矩阵法得到的识别率高于灰度共生矩阵法。