多模态图像的配准方法及其配准装置和计算机可读存储介质.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CN113870324A(43)申请公布日2021.12.31(21)申请号202010609691.0G06F17/16(2006.01)(22)申请日2020.06.29(71)申请人上海微创卜算子医疗科技有限公司地址201203上海市浦东新区中国(上海)自由贸易试验区张东路1601号1幢1702室(实际楼层15层)(72)发明人杨君荣杨溪吕文尔(74)专利代理机构上海思捷知识产权代理有限公司31295代理人王宏婧(51)Int.Cl.G06T7/33(2017.01)G06T5/00(2006.01)G06T5/40(2006.01)G06T7/00(2017.01)权利要求书3页说明书10页附图8页(54)发明名称多模态图像的配准方法及其配准装置和计算机可读存储介质(57)摘要本发明提供了一种多模态图像的配准方法及其配准装置和计算机可读存储介质，所述配准方法包括步骤：获取参考图像和待配准图像；对所述参考图像和所述待配准图像进行预处理；基于互信息作为配准测度，得到第一步的旋转平移矩阵，采用第一步的旋转平移矩阵进行初步配准；分别提取所述参考图像和所述待配准图像的目标局部对象的关键点特征向量；以及将提取到关键点特征向量进行配准，得到第二步的旋转平移矩阵，采用第二步的旋转平移矩阵进行目标局部对象配准。本发明通过基于互信息作为配准测度的初步配准和关键点特征向量配准，较好解决了局部组织形变的问题，有助于提高配准精度，辅助医生提高诊断的准确性。CN113870324ACN113870324A权利要求书1/3页1.一种多模态图像的配准方法，其特征在于，包括：获取参考图像和待配准图像；对所述参考图像和所述待配准图像进行预处理；基于互信息作为配准测度，得到第一步的旋转平移矩阵，采用第一步的旋转平移矩阵对预处理后的所述参考图像和所述待配准图像进行初步配准；分别提取所述参考图像和所述待配准图像的目标局部对象的关键点特征向量；以及将提取到的所述参考图像和所述待配准图像的目标局部对象的关键点特征向量进行配准，得到第二步的旋转平移矩阵，采用第二步的旋转平移矩阵对初步配准后的所述参考图像和所述待配准图像进行目标局部对象配准。2.如权利要求1所述的多模态图像的配准方法，其特征在于，对所述参考图像和/或所述待配准图像进行预处理的步骤包括：采用高斯平滑滤波器对所述参考图像和/或所述待配准图像进行平滑处理。3.如权利要求1所述的多模态图像的配准方法，其特征在于，基于互信息作为配准测度，得到第一步的旋转平移矩阵，采用第一步的旋转平移矩阵对预处理后的所述参考图像和所述待配准图像进行初步配准的步骤包括：分别将所述参考图像和所述待配准图像所处的像素坐标系变换为物理坐标系，所述物理坐标系为当前物理坐标系；基于图像灰度，分别计算所述参考图像和所述待配准图像的质心，并计算所述参考图像和所述待配准图像的质心之间的平移矩阵，且将所述平移矩阵作为初始矩阵；基于初始矩阵，通过插值运算将所述待配准图像从所述当前物理坐标系变换到新物理坐标系中；统计在所述当前物理坐标系下的所述参考图像和在所述新物理坐标系下的所述待配准图像的重叠区域的对应像素对的不同灰度组合出现的频度，得到联合直方图，并得到所述参考图像和所述待配准图像的联合熵；以及根据联合熵计算互信息度量，进行随机梯度迭代，得到第一步的旋转平移矩阵，采用第一步的旋转平移矩阵对所述参考图像和所述待配准图像进行初步配准。4.如权利要求3所述的多模态图像的配准方法，其特征在于，在计算互信息度量前，对联合熵进行归一化处理。5.如权利要求3或4所述的多模态图像的配准方法，其特征在于，在将所述参考图像和所述待配准图像所处的像素坐标系变换为物理坐标系的步骤中，利用标签信息将所述参考图像和所述待配准图像所处的像素坐标系变换为物理坐标系。6.如权利要求5所述的多模态图像的配准方法，其特征在于，所述标签信息包括：单个像素与毫米转换的间距值、像素坐标系原点与物理坐标系原点间的偏移值、和像素坐标系的方向值。7.如权利要求1所述的多模态图像的配准方法，其特征在于，分别提取所述参考图像和所述待配准图像的目标局部对象的关键点特征向量的步骤包括：对所述参考图像和所述待配准图像的目标局部对象选取感兴趣区域，分别得到局部参考图像和局部待配准图像；寻找所述局部参考图像和所述局部待配准图像中的离散极值点；2CN113870324A权利要求书2/3页将每个离散极值点置于多象限坐标系中，分别以每个离散极值点为中心，在所述局部参考图像和所述局部待配准图像中划分出对应的图像块，并将图像块分割为多个图像单元；计算每个图像单元内各像素点在物理坐标系各坐标轴的梯度，并将每个图像单元内所有像素点的方向和梯度幅值分别累