图像配准方法和图像配准装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114066947A(43)申请公布日2022.02.18(21)申请号202010752799.5(22)申请日2020.07.30(71)申请人杭州三坛医疗科技有限公司地址310030浙江省杭州市西湖区三墩镇西园九路8号3幢E座7楼701室(72)发明人何滨徐琦李先红孙伟伟林必贵(74)专利代理机构北京博思佳知识产权代理有限公司11415代理人杨凯程(51)Int.Cl.G06T7/30(2017.01)权利要求书2页说明书6页附图4页(54)发明名称图像配准方法和图像配准装置(57)摘要本公开是关于图像配准方法，包括：通过采集设备在n个位姿下进行拍摄，得到n张X光图像；确定n张X光图像中每张X光图像，分别相对于n张X光图像中参考图像的n个空间关系；根据待定转换关系和n个空间关系，确定n个中间转换关系；通过n个中间转换关系分别对CT图像进行转换以得到n张DRR；确定n张DRR与n张X光图像的目标相似性函数；通过优化算法调整待定转换关系，直至目标相似性函数达到最大值；输出调整后的待定转换关系。根据本公开，相对于相关技术中的配准方式，无创，并且将n个空间关系作为约束条件，有利于确保输出的待定转换关系更为合理，确保根据输出的待定转换关系对CT图像进行转换得到的DRR图像，可以与X光图像准确配准。CN114066947ACN114066947A权利要求书1/2页1.一种图像配准方法，其特征在于，包括：通过采集设备在n个位姿下分别对目标物体进行拍摄，以得到n张X光图像，其中，n为大于1的整数；确定所述n张X光图像中每张X光图像，分别相对于所述n张X光图像中参考图像的n个空间关系；根据待定转换关系和所述n个空间关系，确定n个中间转换关系；通过所述n个中间转换关系分别对预先为所述目标物体拍摄的CT图像进行转换，以得到n张数字重建放射影像DRR；确定所述n张DRR与所述n张X光图像的目标相似性函数；通过优化算法调整所述待定转换关系，直至所述目标相似性函数达到最大值；输出调整后的所述待定转换关系。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述优化算法包括以下至少之一：梯度下降法、退火算法、拟牛顿法、L-BFGS-B算法。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采集设备包括C臂机。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述确定所述n张DRR与所述n张X光图像的目标相似性函数包括：从i＝1到i＝n，确定所述n张DRR中第i张二维图像，与所述n张X光图像中第i张X光图像的第i相似性函数，以得到n个相似性函数，其中，1≤i≤n；对所述n个相似性函数进行加权求和，以得到所述目标相似性函数。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述相似性函数包括以下至少之一：相关系数函数、互信息函数、模式强度函数、梯度相关函数。6.一种图像配准装置，其特征在于，包括：X光拍摄模块，用于通过采集设备在n个位姿下分别对目标物体进行拍摄，以得到n张X光图像，其中，n为大于1的整数；关系确定模块，用于确定所述n张X光图像中每张X光图像，分别相对于所述n张X光图像中参考图像的n个空间关系；以及根据待定转换关系和所述n个空间关系，确定n个中间转换关系；图像转换模块，用于通过所述n个中间转换关系分别对预先为所述目标物体拍摄的CT图像进行转换，以得到n张数字重建放射影像DRR；函数确定模块，用于确定所述n张DRR与所述n张X光图像的目标相似性函数；函数优化模块，用于通过优化算法调整所述待定转换关系，直至所述目标相似性函数达到最大值；输出调整后的所述待定转换关系。7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述优化算法包括以下至少之一：梯度下降法、退火算法、拟牛顿法、L-BFGS-B算法。8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述采集设备包括C臂机。9.根据权利要求6至8中任一项所述的装置，其特征在于，所述函数确定模块，用于从i＝1到i＝n，确定所述n张DRR中第i张二维图像，与所述n张X光图像中第i张X光图像的第i相似性函数，以得到n个相似性函数，其中，1≤i≤n；以及对所述n个相似性函数进行加权求和，以得到所述目标相似性函数。2CN114066947A权利要求书2/2页10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述相似性函数包括以下至少之一：相关系数函数、互信息函数、模式强度函数、梯度相关函数。11.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为可执行指令以实现如权利要求1至5中任一项所述的方法。12.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，其特征在于，该指令被处理器执行时实现如权利要求1至5中任一项所述方法中的步骤。