[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

本發明提供一種數字人圖像與CT圖像的配準方法，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。本發明還相應提供一種數字人圖像與CT圖像的配準系統。借此，本發明能夠實現彩色數字人圖像和CT圖像的配準，利用數字人圖像帶的器官分割數據，可以把配準結果應用于CT圖像的器官分割中，從而快速實現CT圖像的器官分割。

技術領域

本發明涉及醫學圖像處理、計算機人工智能、計算機醫學輔助診療系統技術領域，尤其涉及一種數字人圖像與CT圖像的配準方法及系統。

背景技術

隨著醫學、計算機技術及生物工程技術的發展，醫學影像學為臨床診斷提供了多種模態的醫學圖像，如CT(Computed Tomography，計算機斷層成像)、MR(MagneticResonance Imaging，磁共振成像)、SPECT(Single-Photon Emission ComputedTomography，單光子發射計算機斷層成像術)、PET(Positron Emission ComputedTomography，正電子發射型計算機斷層顯像)、DSA(減影血管造影，Digital SubtractionAngiography)、超聲圖像、電阻抗圖像等，這些圖像可以提供關于病變組織或器官的解剖或功能信息。在實際臨床應用中，單模態的圖像往往不能提供醫生所需要的足夠的信息。通常需要將不同模態的圖像融合在一起，得到更豐富的信息以便了解病變組織或器官的綜合信息，從而作出準確的診斷或制訂出合適的治療方案。例如，在放射治療中，需要用CT掃描來計算放射劑量的分布，而用MR來準確地定位病變組織的輪廓。在外科手術導航系統中，將手術前所得到的CT或MR的病灶三維圖像與手術中所得到的實時X熒光圖像或超聲圖像進行融合，或它們到物理空間的配準與融合。以便實時地指導和觀察，確保手術順利準確地進行。這些是多模態圖像的配準與融合的基本研究內容，而配準是進行其必要工作的前提。

目前解決非剛性多模圖像配準問題的方法大體上被分為兩類：第一類是基于互信息測度的配準方法，然而這類方法通常都沒有考慮圖像的局部特征結構，計算耗時，而且容易陷入局部極值導致配準結果不準確。第二類方法通過圖像結構表征方法將多模圖像配準簡化為單模圖像配準。目前配準主要使用與主體間的配準，多模態配準，多模態主要是基于灰度圖像的CT、MR、PET等單通道灰度圖像。

數字人圖像是計算機圖形圖像技術與臨床解剖學相結合，將足夠多個人體數據為基礎生成計算機三維幾何模型，目前醫學圖像的配準主要利用待配準圖像的灰度分布特性進行配準，考慮到數字人圖像帶有器官分割數據，數字人圖像是多通道彩色圖像，因此實現彩色數字人圖像與CT圖像的配準將有重要意義。

中國發明專利申請201810156716.9公開了一種基于梯度分布的非剛體醫學圖像配準方法，其構造歸一化互信息相似性測度，構建梯度分布距離，建立非剛體配準模型；對配準模型進行求解，但是考慮了醫學圖像的梯度分布信息進行配準，該專利申請僅限CT圖像與CT圖像之間的配準。

中國發明專利申請201611174000.9公開了一種醫學圖像配準方法，但該專利申請僅限CT、MR灰度圖像的多模態配準以及CT的單模態配準。

綜上可知，現有技術在實際使用上顯然存在不便與缺陷，所以有必要加以改進。

發明內容

針對上述的缺陷，本發明的目的在于提供一種數字人圖像與CT圖像的配準方法及系統，其能夠實現彩色數字人圖像和CT圖像的配準，利用數字人圖像帶的器官分割數據，可以把配準結果應用于CT圖像的器官分割中，從而快速實現CT圖像的器官分割。

為了實現上述目的，本發明提供一種數字人圖像與CT圖像的配準方法，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；