[發(fā)明專利]圖像配準(zhǔn)模型的訓(xùn)練方法、圖像配準(zhǔn)方法和計算機設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911063804.5
• 申請日: 2019-11-04
• 公開（公告）號: CN110827331B
• 公開（公告）日: 2022-07-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬姍姍;曹曉歡;薛忠
• 申請（專利權(quán)）人: 上海聯(lián)影智能醫(yī)療科技有限公司
• 主分類號: G06T7/30
• 分類號: G06T7/30
• 代理公司: 北京華進京聯(lián)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11606
• 代理人: 喬改利

1.一種圖像配準(zhǔn)模型的訓(xùn)練方法，其特征在于，包括：

獲取n個訓(xùn)練樣本圖像；所述n≥3；

將所述n個訓(xùn)練樣本圖像輸入初始圖像配準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)進行循環(huán)兩兩圖像配準(zhǔn)，得到n個變形場；

根據(jù)第n個變形場和所述第n個變形場對應(yīng)的訓(xùn)練樣本圖像計算圖像配準(zhǔn)損失，以及將第1個變形場至第n-1個變形場進行變形場疊加，得到疊加后的變形場，將所述疊加后的變形場與所述第n個變形場中對應(yīng)位置的像素點值進行求差，得到求差結(jié)果，將所述求差結(jié)果作為信息約束損失；

根據(jù)所述圖像配準(zhǔn)損失和所述信息約束損失計算網(wǎng)絡(luò)損失，利用所述網(wǎng)絡(luò)損失對所述初始圖像配準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)進行訓(xùn)練；當(dāng)所述網(wǎng)絡(luò)損失達到滿足預(yù)設(shè)條件時，所述初始圖像配準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練完成，得到圖像配準(zhǔn)模型。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

根據(jù)所述第n個變形場計算變形場平滑損失；

根據(jù)所述圖像配準(zhǔn)損失、所述信息約束損失和所述變形場平滑損失計算所述網(wǎng)絡(luò)損失。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述將所述n個訓(xùn)練樣本圖像輸入初始圖像配準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)進行循環(huán)兩兩圖像配準(zhǔn)，得到n個變形場，包括：

將第i個訓(xùn)練樣本圖像和第i+1個訓(xùn)練樣本圖像輸入所述初始圖像配準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)進行圖像配準(zhǔn)，得到n-1個變形場；其中，1≤i≤n-1；

將第1個訓(xùn)練樣本圖像和第n個訓(xùn)練樣本圖像輸入所述初始圖像配準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)進行圖像配準(zhǔn)，得到第n個變形場。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)第n個變形場和所述第n個變形場對應(yīng)的訓(xùn)練樣本圖像計算圖像配準(zhǔn)損失，包括：

利用所述第n個變形場對所述第n個變形場對應(yīng)的第一訓(xùn)練樣本圖像進行圖像空間變換，得到配準(zhǔn)圖像；

計算所述配準(zhǔn)圖像與所述第n個變形場對應(yīng)的第二訓(xùn)練樣本圖像之間的差異值，將所述差異值作為所述圖像配準(zhǔn)損失。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述圖像配準(zhǔn)損失、所述信息約束損失和所述變形場平滑損失計算所述網(wǎng)絡(luò)損失，包括：

將圖像配準(zhǔn)損失、信息約束損失和變形場平滑損失進行直接求和，或者平均求和，或者加權(quán)求和，得到所述網(wǎng)絡(luò)損失。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述利用所述第n個變形場對所述第n個變形場對應(yīng)的第一訓(xùn)練樣本圖像進行圖像空間變換，得到配準(zhǔn)圖像，包括：

根據(jù)所述第n個變形場提供的坐標(biāo)位置對應(yīng)關(guān)系，利用插值算法對所述第一訓(xùn)練樣本圖像進行計算，得到所述配準(zhǔn)圖像。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，當(dāng)n＝3時，所述將所述n個訓(xùn)練樣本圖像輸入初始圖像配準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)進行循環(huán)兩兩圖像配準(zhǔn)，得到n個變形場，包括：

將第1個訓(xùn)練樣本圖像作為參考圖像，第2個訓(xùn)練樣本圖像作為浮動圖像輸入所述初始圖像配準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)進行圖像配準(zhǔn)，得到第一個變形場；

將所述第2個訓(xùn)練樣本圖像作為參考圖像，第3個訓(xùn)練樣本圖像作為浮動圖像輸入所述初始圖像配準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)進行圖像配準(zhǔn)，得到第二個變形場；

將所述第1個訓(xùn)練樣本圖像作為參考圖像，所述第3個訓(xùn)練樣本圖像作為浮動圖像輸入所述初始圖像配準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)進行圖像配準(zhǔn)，得到第三個變形場。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述第n個變形場計算變形場平滑損失，包括：

計算所述第n個變形場一階梯度的所有像素點值的平方和，將所述平方和作為所述變形場平滑損失。