[發明專利]一種磁共振影像的二維幾何校正方法

在審

• 申請號: 202010225659.2
• 申請日: 2020-03-26
• 公開（公告）號: CN111445412A
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發明（設計）人: 袁雙虎;李瑋;李莉;韓毅;劉寧;張云;胡建建;袁朔;呂慧穎;于金明
• 申請（專利權）人: 北京易康醫療科技有限公司;山東省腫瘤防治研究院（山東省腫瘤醫院）;山東大學;濟南比山網絡科技有限公司
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00
• 代理公司: 北京知匯林知識產權代理事務所(普通合伙) 11794
• 代理人: 董濤

1.一種磁共振影像的二維幾何校正方法,其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：利用磁共振成像影像，利用水模，采集實驗數據、記錄水模的網格點的數量與位置信息，作為影像初始橫向和縱向的控制點的數量與位置信息；

步驟2：利用磁共振影像的水模效果的不同區域采集多幅水模影像，提取每幅所述影像中的控制點的數量與位置信息，所述橫向與縱向控制點的位置信息是所述影像中的控制點在影像形變后的位置；影像的控制點對應于所述水模影像的橫向與縱向的拉伸網格點；

步驟3：根據磁共振影像的不同區域組合所述多幅影像，計算所述橫向與縱向拉伸及收縮網格點，即所述控制點的位置信息及形變量，并根據所述形變量估算形變場；

步驟4：根據形變場，利用改進的自動調窗算法修正存在幾何形變的磁共振影像。

2.根據權利要求1所述的方法,其特征在于，所述水模的形狀為正方形，水模影像的網格為網格狀玻璃填充物，所述水模影像中的填充物為水或者溶液，水模的內尺寸的各邊長為190mm，外尺寸的各邊為210mm，外壁的厚度為10mm，所述磁共振水模影像的網格點的數量為81個。

3.根據權利要求1所述的方法,其特征在于，所述提取每幅所述影像中的控制點的數量與位置信息的步驟包括：

步驟A1：采用十字形模板對磁共振影像進行水?；跋窬矸e處理；

步驟A2：設置閾值濾除所述磁共振水模影像的背景；

步驟A3：遍歷磁共振水模影像內一定尺寸的矩形窗范圍內的亮度最大值的像素點為所述橫向與縱向初始控制點，記錄所述控制點的數量與位置信息；

步驟A4：若橫向與縱向控制點的數量大于網格點的數量，則提高所述閾值并重新執行述步驟A2；若所述控制點的數量小于所述網格點的數量，則降低所述閾值并重新執行所述步驟A2；若所述控制點的數量等于所述網格點的數量，則完成所述提取橫向與縱向控制點的數量與位置信息。

4.根據權利要求1所述的方法,其特征在于，所述估算形變場的步驟包括：對橫向與縱向控制點范圍以內的各所述控制點的形變量采用自動調窗算法估算每一橫向與縱向控制點的形變量，計算出拉伸和收縮量，形成形變場；對于所述控制點范圍以外的各點采用最小二乘法進行擬合估算每一控制點的形變量，計算出拉伸和收縮量，形成形變場。

5.根據權利要求1所述的方法,其特征在于，所述修正存在幾何形變的磁共振影像步驟包括：

步驟C1：對于最終影像上的一個橫向與縱向控制點，依據所述形變場計算其對應于所述存在幾何形變的磁共振影像中的位置；

步驟C2：將所述最終磁共振影像上控制點的拉伸和收縮變化量賦值為所述存在幾何形變的磁共振影像中形變位置的控制點的變化量；

步驟C3：重復執行所述步驟C1至步驟C2，直至所述最終影像上所有像控制點都被處理后終止。

6.根據權利要求5所述的方法,其特征在于，當像素點形變位置超過所述磁共振影像時，所述影像控制點的初始賦值為0；當所述各個控制點的真實位置在影像范圍內，但同時又超出了形變場描述的范圍，則在所述控制點的鄰近區域選取至少存在兩個形變場數據點，采用最小二乘法線性擬合得到所述橫向和縱向控制點的形變位置。

7.根據權利要求6所述的方法,其特征在于，所述最小二乘法的公式如下表示：f(x，y)＝bx+y+a

式中，x表示形變位置的橫坐標，y表示形變位置的縱坐標，xi，yi表示擬合的數值。