[發明專利]用于配準圖像的配準裝置和方法

有效

• 申請號: 201680038629.2
• 申請日: 2016-06-17
• 公開（公告）號: CN107810519B
• 公開（公告）日: 2022-01-25
• 發明（設計）人: R·D·比普斯;S·卡布斯;M·格拉斯
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類號: G06T7/35
• 分類號: G06T7/35
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 劉瑜;王英

本發明涉及一種用于配準圖像的配準裝置(14)，包括：用于提供對象的第一圖像和第二圖像的單元(11)，使得所述第一圖像在相應位置的圖像元素已經通過將穿過所述圖像元素的射線的投影數據值乘以權重并且通過將經加權的投影數據值進行反投影而被重建；用于提供包括針對所述第一圖像中的不同位置的置信度值的置信度圖的單元(12)，所述置信度值指示圖像特征是由所述對象的結構引起的可能性，所述置信度值被計算為依賴于相應權重的函數在穿過相應圖像元素的射線上的總和；以及用于確定用于在考慮所述置信度圖的情況下將所述第一圖像與所述第二圖像彼此配準的變換的單元(13)。

技術領域

本發明涉及用于配準圖像的配準裝置和方法。本發明還涉及用于控制所述配準裝置的計算機程序和用于生成運動對象的圖像的成像系統，該成像系統包括所述配準裝置。

背景技術

WO2011/027298A1公開了一種用于處理采集的投影值的投影值處理裝置，其中，所述投影值處理裝置包括：采集投影值提供單元，其用于提供采集的投影值；重建單元，其用于在考慮重建假設的情況下根據采集的投影值重建第一圖像；以及模擬投影值確定單元，其用于通過模擬穿過在考慮重建假設的情況下重建的第一圖像的投影來確定模擬投影值。所述投影值處理裝置還包括不一致性確定單元，其用于確定針對所采集的投影值的不一致性值，其中，不一致性值通過比較采集的投影值和模擬的投影值來指示相應采集的投影值與重建假設的不一致性的程度。

D.Neumann等人的文章“Robust Model-Based 3D/3D Fusion Using SparseMatching for Minimally Invasive Surgery”，MICCAI 2013，Part I，LNCS8149，第171-178頁(2013)公開了一種稀疏匹配方法，用于通過利用魯棒機器學習和數值優化技術來融合高質量術前計算機斷層攝影(CT)圖像和非造影、非門控術中C臂CT圖像。

J.Webster等人的文章“Model-Based Tomographic Reconstruction of ObjectsContaining Known Components”，IEEE Transactions on Medical Imaging，第31卷，第10期，第1837至1848頁(2012)公開了將制造的部件的物理模型整合到CT重建算法中，以便減少CT圖像中的偽影。具體而言，使用基于模型的懲罰似然估計重建算法，其明確地結合關于相應制造部件的幾何形狀和組成的已知信息。

B.Brendel等人的文章“Motion Compensated Backprojection versusBackproject-then-Warp for Motion Compensated Reconstruction”，The ThirdInternational Conference on Image Formation in X-Ray Computed Tomography，第169至172頁，Salt Lake City，USA(2014)公開了一種用于生成如心臟的快速運動的器官的圖像的CT系統。該CT系統適于首先估計快速運動的器官的運動，并且其次使用估計的運動重建快速運動的器官的圖像。為了估計運動，該CT系統在不針對不同時間進行運動補償的情況下重建快速運動的器官的圖像，并配準這些圖像。

由于圖像偽影，已經在不針對不同時間進行運動補償的情況下重建的圖像的配準質量會降低，其中，這種降低的配準質量難過導致運動估計的降低的質量。基于這種運動估計來重建快速運動的器官的圖像能夠最終導致具有顯著運動偽影的重建圖像。

發明內容

本發明的目的是提供一種允許改進圖像配準的配準裝置和方法。本發明的另一個目的是提供一種用于生成運動對象的圖像的成像系統，該成像系統包括所述配準裝置，并且提供用于控制所述配準裝置的計算機程序。

在本發明的第一方面中，提出一種用于配準圖像的配準裝置，其中，所述配準裝置包括：