[發明專利]數字人圖像與CT圖像的配準方法及系統

有效

• 申請號: 201910040664.3
• 申請日: 2019-01-16
• 公開（公告）號: CN109903264B
• 公開（公告）日: 2023-01-03
• 發明（設計）人: 吳元江;伍亞軍
• 申請（專利權）人: 深圳市旭東數字醫學影像技術有限公司
• 主分類號: G06T7/33
• 分類號: G06T7/33;G06T7/00
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 劉健;黃韌敏

1.一種數字人圖像與CT圖像的配準方法，其特征在于，包括有：

灰度轉換步驟，將第一數字人圖像進行灰度轉換以生成第二數字人圖像；

灰度配準步驟，將所述第二數字人圖像與CT圖像進行灰度配準，生成圖像轉換函數；

轉換合成步驟，根據所述圖像轉換函數分別對所述第一數字人圖像的各個通道進行轉換，并將各個通道的轉換結果合成為第三數字人圖像；

所述灰度轉換步驟中，通過平均法、最大最小平均法或加權平均法將所述第一數字人圖像進行灰度轉換以生成所述第二數字人圖像；

所述平均法將同一個像素位置的3個通道RGB的值進行平均，其公式為：I(x，y，z) = 1/3 * I_R(x，y，z) +1/3 * I_G(x，y，z)+ 1/3 * I_B(x，y，z)，所述I(x，y，z)為平均值，所述I_R(x，y，z)、I_G(x，y，z)、I_B(x，y，z)分別是3個通道RGB的像素的位置坐標；或者

所述最大最小平均法取同一個像素位置的3個通道RGB中亮度最大的和最小的值進行平均，其公式為：I(x，y，z) = 0.5 * max(I_R(x，y，z)， I_G(x，y，z)，I_B(x，y，z))+ 0.5 *min(I_R(x，y，z)，I_G(x，y，z)，I_B(x，y，z))，所述I(x，y，z)為平均值，所述I_R(x，y，z)、I_G(x，y，z)、I_B(x，y，z)分別是3個通道RGB的像素的位置坐標；或者

所述加權平均法將同一個像素位置的3個通道RGB的加權值進行平均，其公式為: I(x，y，z) = a * I_R(x，y，z) +b * I_G(x，y，z)+ c * I_B(x，y，z)，所述I(x，y，z)為平均值，所述I_R(x，y，z)、I_G(x，y，z)、I_B(x，y，z)分別是3個通道RGB的像素的位置坐標，所述a、b、c分別是3個通道RGB的權數；

所述灰度配準步驟進一步包括：

將所述第二數字人圖像與所述CT圖像利用剛性配準變換得到第一配準結果；

將所述第一配準結果通過基于B_spline的非剛性配準變換得到第二配準結果；

將所述第二配準結果進行尋優處理生成所述圖像轉換函數；

所述將所述第二數字人圖像與CT圖像利用剛性配準變換得到第一配準結果的步驟進一步包括：

選擇所述CT圖像的指定圖像范圍，將所述CT圖像的指定圖像范圍與所述第二數字人圖像的對應圖像范圍利用剛性配準變換得到所述第一配準結果；

所述將所述第二數字人圖像與CT圖像利用剛性配準變換得到第一配準結果的步驟進一步包括：

將所述第二數字人圖像與所述CT圖像利用平移變換和旋轉變換得到所述第一配準結果，變換公式如下：

X' = AX +b；

X'=(x，y，z)；

其中，所述X= (x，y，z)是像素的位置坐標；所述A是3*3的旋轉變換矩陣：

所述b是3*1的平移向量(△x,△y,△z) ；

所述基于B_spline的非剛性配準變換的變換公式為：

其中，所述?_i，j，k是格點的坐標；

i，j，k格點坐標：(int)(x/δx)；

l、m、n是變量；

所述u，v，w 分別為x，y，z方向上的相對位置：

u=(x/δx)?(int)(x/δx)；

B_spline 基函數：

B0(t)=(?t³+3t²?3t+1)/6；

B1(t)=(3t³?6t²+4)/6；

B2(t)=(?3t³+3t²+3t+1)/6；

B3(t)=(t³)/6；

所述尋優處理的尋優公式為：

其中，I_f(.)和Ir(.)分別表示固定圖像和移動圖像，(.) 表示二維情形下的(x，y)或三維情形下的(x，y，z)，S表示相似性測度，T表示空間變換，max表示最大相識測度，Θ表示變換T的參數。