[发明专利]基于图像信息建立结构的轮廓

说明书

技术领域

本发明涉及图像分割和图像配准(registration)。本发明还涉及建立结构的轮廓。

背景技术

图像分割通常涉及数据集的选择的部分的选择和/或分离。这样的数据集特别是表示所成像的对象的图像信息并且该选择的部分涉及该图像的具体部分。所述数据集通常是将数据值指派给多维几何空间中的位置的多维数据集。例如，这样的数据集能够是二维或者三维图像，其中数据值是被指派给二维平面或者三维体积中的位置的像素值，例如亮度值，灰度值或者颜色值。

US 7,010,164公开了一种从多维数据集分割选择的区域的方法。所述方法包括建立表示选择的区域的通用外形的形状模型并且建立自适应网格的步骤。该自适应网格表示选择的区域的大致轮廓。基于形状模型初始化自适应网格。而且，取决于形状模型以及选择的区域的特征信息，使自适应网格变形。按照这种方式，获得选择的区域的更加精确的轮廓。

发明内容

具有用于建立结构的轮廓的改善系统将是有利的。为了更好地处理该考虑，在本发明的第一方面，介绍了一种系统，包括：

-初始化子系统，用于初始化表示所述结构的大致轮廓的自适应网格，所述结构至少部分地由第一图像表示，并且所述结构至少部分地由第二图像表示；

-变形子系统，用于基于所述第一图像的特征信息和所述第二图像的特征信息来使所述自适应网格变形。

由于基于所述第一图像的特征信息和所述第二图像的特征信息二者来使所述自适应网格变形，因此可以从所述第二图像的特征信息获得在所述第一图像中丢失或者不可靠的关于所述结构的任何信息。这样，两个图像的特征信息彼此补充。结果可以是反映由两个图像表示的形状信息的变形的自适应网格。轮廓可以描述结构的外形。结构可以例如是身体、器官或者块。轮廓可以描述三维空间中的表面。替代地，轮廓可以描述二维空间中的直线或者曲线。

变形子系统可以布置为基于多个图像的特征信息来使所述自适应网格变形。具体地说，可以基于两个以上的图像的特征信息来使自适应网格变形。

变形子系统可以包括力建立子系统，所述力建立子系统用于根据所述第一图像的所述特征信息和所述第二图像的所述特征信息来建立作用于所述自适应网格的至少一部分上的力。通过在建立作用于自适应网格的一部分上的力时考虑所述第一图像的所述特征信息和所述第二图像的所述特征信息，所述力可以更加可靠。而且，所得到的变形的网格基于来自所述两个图像的信息。这可以使所得到的变形的网格更加精确。可以基于例如可靠性标准来对所述图像的特征信息进行加权以使得被认为可靠的特征信息比被认为不太可靠的特征信息更大程度地确定所述力。

所述力建立子系统可以布置为也根据所述第一图像的类型和/或所述第二图像的类型来建立作用于所述自适应网格的所述至少一部分上的所述力。图像的类型可以包括成像形态或者所述图像的临床应用，或者例如所成像的身体部分。对于这些不同类型的图像，可以使用建立所述力的不同方式，这允许基于不同类型的多个图像来适应所述自适应网格。

所述变形子系统可以包括特征信息提取子系统，所述特征信息提取子系统用于使用针对用于获取各自图像的特定成像形态或者协议训练的各自模型来从所述各自图像提取特征信息。这有助于以合适的方式使所述网格变形。而且，所述特征信息可以由所述力建立子系统使用以建立所述力。

所述系统可以包括变换建立子系统，所述变换建立子系统用于基于所述各自图像中的特征信息和所述自适应网格来建立限定所述第一图像、所述第二图像和/或所述自适应网格之间的配准的坐标变换。通过在所述坐标变换的生成中涉及所述自适应网格，可以获得更加精确的配准。该更加精确的配准可以反过来改善从所述变形子系统得到的所述自适应网格。

所述坐标变换可以限定所述第一图像的坐标系和所述第二图像的坐标系之间的关系。这样的坐标变换可以用于限定两个图像之间的配准。

所述坐标变换可以是仿射变换。这样的仿射变换可以表示诸如移动、旋转和/或放大的全局差异。这样的全局变换然后不需要隐藏所述模型适应。

所述系统可以包括用于提供表示所述结构的通用外形的形状模型的通用外形提供子系统。而且，所述变形子系统可以布置为也基于所述形状模型来使所述自适应网格变形。例如，基于内部能量来使所述自适应网格变形并且根据所述形状模型来限定所述内部能量。这可以有助于例如避免所述多维数据集中的图像特征将所述自适应网格驱动到错误边界，所谓的错误吸引子。