[發(fā)明專利]一種圖像配準方法和裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110308450.7
• 申請日: 2021-03-23
• 公開（公告）號: CN113012207A
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發(fā)明（設計）人: 吳振洲;楊溪
• 申請（專利權(quán)）人: 北京安德醫(yī)智科技有限公司
• 主分類號: G06T7/33
• 分類號: G06T7/33;G06K9/46;G06K9/62;G06T7/10
• 代理公司: 北京林達劉知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇

本公開涉及一種圖像配準方法和裝置。包括：獲取待配準的第一圖像和第二圖像；將所述第一圖像和所述第二圖像輸入至圖像配準模型，經(jīng)所述圖像配準模型輸出所述第一圖像和所述第二圖像的配準圖像，其中，所述圖像配準模型被設置為根據(jù)待配準樣本圖像像素到參考樣本圖像像素的位置變換關(guān)系訓練獲得。本公開實施例中，基于深度學習的配準方法，能夠在保證圖像配準穩(wěn)定效果的同時，顯著地提升配準速度。

技術(shù)領域

本公開涉及圖像處理技術(shù)領域，尤其涉及一種圖像配準方法和裝置。

背景技術(shù)

圖像配準是通過一些空間變換，將一幅或多幅原圖像映射到目標圖像上，并使得原圖像和目標圖像中對應的物理點(像素點)在配準后的圖像上具有相同的空間位置。在對醫(yī)學圖像進行分析時，經(jīng)常要將同一患者的幾幅圖像放在一起分析，得到患者多方面的綜合信息，使得醫(yī)生能夠從各個角度觀察圖像中的病灶結(jié)構(gòu)。幫助醫(yī)生進行醫(yī)療診斷、制定手術(shù)計劃和治療計劃。

圖像配準分為剛性配準和柔性配準，其中剛性配準是一種全局的變換，包括對圖像中的像素(或體素)進行旋轉(zhuǎn)、縮放、平移等仿射變換，但是，剛性配準無法模擬圖像之間局部幾何差異。柔性配準則對醫(yī)學圖像中的像素位置進行非線性變換，可以模擬圖像之間的局部差異。相關(guān)技術(shù)中，在剛性配準過程中，常采用梯度下降法、牛頓法、遺傳算法等算法，都需要進行完整優(yōu)化迭代過程，因此，剛性配準配準速度慢，無法滿足實際的應用需求。

因此，相關(guān)技術(shù)中亟需一種有效的圖像配準方法以縮短圖像配準的時間。

發(fā)明內(nèi)容

為克服相關(guān)技術(shù)中存在的問題，本公開提供一種圖像配準方法和裝置。

根據(jù)本公開實施例的第一方面，提供一種圖像配準方法，包括：

獲取待配準的第一圖像和第二圖像；

將所述第一圖像和所述第二圖像輸入至圖像配準模型，經(jīng)所述圖像配準模型輸出所述第一圖像和所述第二圖像的配準圖像，其中，所述圖像配準模型被設置為根據(jù)待配準樣本圖像像素到參考樣本圖像像素的位置變換關(guān)系訓練獲得。

在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述位置變換關(guān)系包括線性位置變換關(guān)系和/或非線性位置變換關(guān)系。

在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述圖像配準模型被設置為根據(jù)待配準樣本圖像像素到參考樣本圖像像素的位置變換關(guān)系訓練獲得，包括：

獲取樣本集合，所述樣本集合包括多個待配準樣本圖像和參考樣本圖像；

構(gòu)建圖像配準模型，所述圖像配準模型中設置有訓練參數(shù)；

分別對所述待配準的樣本圖像和所述參考樣本圖像進行特征提取，確定所述待配準樣本圖像的特征到所述參考樣本圖像的對應特征之間的位置變換關(guān)系；

將所述待配準的樣本圖像的像素按照所述位置變換關(guān)系映射到目標像素位置，得到配準樣本圖像；

基于所述配準樣本圖像像素位置與所述參考樣本圖像像素位置之間的差異，對所述訓練參數(shù)進行迭代調(diào)整，直至所述差異滿足預設要求。

在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述圖像配準模型包括第一圖像配準模型和第二圖像配準模型，其中，所述第一圖像配準模型被設置為根據(jù)待配準樣本圖像像素到參考樣本圖像像素的線性位置變換關(guān)系訓練獲得，所述第二圖像配準模型被設置為根據(jù)待配準樣本圖像像素到參考樣本圖像像素的非線性位置變換關(guān)系訓練獲得。

在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述位置變換關(guān)系包括第一位置變換關(guān)系和第二位置變換關(guān)系，所述圖像配準模型被設置為根據(jù)待配準樣本圖像像素到參考樣本圖像像素的位置變換關(guān)系訓練獲得，包括：

獲取樣本集合，所述樣本集合包括多個待配準樣本圖像和參考樣本圖像；