[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

一種磁共振影像的二維幾何校正方法，當磁共振水模影像出現幾何失真時,使用改進的自動調窗算法所得到的影像,利用水模使影像的呈現，結合自動調窗算法進一步使顯示的清晰度與對比度得到縱向和橫向拉伸狀態的基本參數，并利用自動調窗算法進行稽核校正使由于臟器自重產生的形狀的偏差得到改善。并且能有效地解決這一類問題,并可快捷、方便地得到清晰且層次豐富的磁共振影像。

技術領域

本發明涉及磁共振成像領域，尤其涉及一種磁共振影像的二維幾何校正 的算法。

背景技術

磁共振影像的二維幾何校正的算法是一種把在磁共振中幾何形狀上發生 失真的影像進行校正的一種數字影像處理算法。幾何失真在電視屏幕邊緣、 相機鏡頭邊緣部分和磁共振影像中廣泛存在，本發明特指磁共振影像的幾何 失真。磁共振影像的幾何失真主要由于磁共振成像儀器硬件上產生梯度場非 線性導致的，在越遠離磁體中心的區域失真越嚴重，同時根據個人的體型差 距也有很大的差異。磁共振影像的幾何校正算法對醫學診斷具有很大的幫助。

解決磁共振影像的幾何失真問題的通常算法是利用磁共振進行成像實 驗，采用合適的算法估算控制點的形變量，進而利用數字影像處理的幾何變 換進行幾何校正。其中比較有代表性的就是王德民提出的王德明的算法，這 種算法根據磁共振影像控制點的位置信息可以預知的特點，利用控制點真實 位置為確定影像中控制點的位置初步定位，在這個位置附近精確尋找控制點 在影像中的位置。但是，當影像的視野較大時，影像形變也較大，控制點可 能從所在的行變形到另外一行，這時上述算法將不能有效地提取相應的控制點，有可能會將另外一行的橫向和縱向控制點作為當前行的控制點，這是第 一個缺陷，對于形變量小的控制點用該算法能夠進行初步定位，對于形變量 大的點，進行初步定位時，得到的點是相鄰行的點或者相鄰列的點；這種幾 何校正算法采用單純的插值算法不能估算控制點覆蓋范圍以外的形變量，這 是第二個缺陷。

發明內容

本發明針對上述現有技術中無法有效提取磁共振影像控制點和無法估算 磁共振影像控制點覆蓋范圍以外的形變場等缺陷，提出了一種磁共振影像的 幾何校正的算法，包括：

步驟一：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；

步驟二：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；

步驟三：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；

步驟四：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。

其中，所述步驟二中利用磁共振水模影像中磁共振影像失真控制點的數 量及位置信息的步驟包括：

步驟A1：采用十字形模板對所述磁共振水模影像進行卷積處理，用于 突出網格交叉點中心的信號，便于后續步驟確定準確的磁共振影像控制點位 置；

步驟A2：設置閾值濾除所述水模影像的背景，將小于所述閾值的背景 的控制點初始值設置為0；

步驟A3：根據磁共振水模影像內一定尺寸的矩形窗范圍內的亮度最大 值為控制點，記錄所述控制點的數量與位置信息；

步驟A4：若所述磁共振影像控制點的數量大于所述網格點的數量，則 提高閾值并重新執行步驟A2；若所述控制點的數量小于所述網格點的數量， 則降低閾值并重新執行步驟A2；若所述控制點的數量等于所述網格點的數量， 則完成提取控制點的數量與位置信息。