[发明专利]用于不规则形状目标的基于图像的检测和跟踪的模板匹配方法、系统及计算机产品

说明书

本发明的各实施方式总体上涉及用于不规则形状目标的基于图像的检测和跟踪的模板匹配方法。具体地，涉及一种图像处理方法，该方法包括：获得输入图像；增强输入图像中的对象；以及在输入图像被增强后，使用处理器来应用低通滤波器，以获得经处理的图像。一种计算机产品包括存储指令集的非暂态介质，该指令集的执行致使方法被执行，该方法包括：获得输入图像；增强输入图像中的对象；以及在输入图像被增强后，应用低通滤波器以获得经处理的图像。

技术领域

本申请一般涉及成像，更具体来说，涉及图像中的不透射线的结构的分割的系统和方法。

背景技术

放射疗法已用于治疗肿瘤，例如，肺部和腹部肿瘤。植入标记（例如，射线透不过的基准）已在放射疗法中用于目标定位。特别在放射疗法中，治疗剂量的精确传送是至关重要的以便最大化肿瘤剂量与正常组织剂量之间的比率。为了实现这个目标，可以将x射线可见标记植入肿瘤中或附近。其允许在图像引导放射疗法(IGRT)的x射线图像中使用投影标记轨迹。

有时，标记可能不具有简单形状，例如，桥柱或BB。此标记的一个实例为薄的柔性VisicoilTM标记，其被植入解剖部位（例如，肺、肝脏和胰腺）中的肿瘤中或周围以实现IGRT的目的。VisicoilTM的主要优点为由于其小直径和软组织较少迁移的机会引起的减少的侵袭性，这是因为VisicoilTM标记被设计成在以直丝弓的形式被植入后盘绕起来并且与周围组织接合。然而，由于周围组织的可变性，标记可能在被植入解剖三维空间中后呈现不规则且不可预测的形状，而不是完全盘绕起来。在一些情况下，因为使基准在从不同的定位获得的 X射线投影中以不同的扩展形状显现出来，所以基准的稳健跟踪可能是一个挑战。

发明内容

一种图像处理方法包括：获得输入图像；增强输入图像中的对象；以及在输入图像被增强后，使用处理器来应用低通滤波器，以获得经处理的图像。

可选地，增强对象的动作包括使用滚球滤波器。

可选地，滚球滤波器具有与输入图像中的对象的横截面尺寸对应的球直径。

可选地，应用低通滤波器的动作包括使用各向异性滤波器内核。

可选地，低通滤波器包括与CT图像的图像分辨率相关联的第一参数。

可选地，低通滤波器包括与CT图像的切片间距相关联的第二参数。

可选地，输入图像包括在线图像。

可选地，该方法进一步包括：获得模板图像；以及将经处理的图像与模板图像进行比较。

可选地，比较的动作包括确定互相关、归一化互相关或交互信息。

可选地，比较的动作包括确定模板图像与经处理的图像之间的相似度。

可选地，比较的动作包括在相对于彼此不同的偏移量下，确定模板图像与经处理的图像之间的匹配得分。

可选地，匹配得分定义在搜索区域上面的匹配得分表面，匹配得分表面具有峰和至少一个旁瓣。

可选地，该方法进一步包括确定峰相对于至少一个旁瓣突出多少。

可选地，该方法进一步包括：确定至少一个旁瓣的标准偏差；以及确定峰旁瓣比，该峰旁瓣比为峰除以至少一个旁瓣的标准偏差的值。

可选地，该方法进一步包括使用掩模（mask）以从匹配得分表面排除峰及其邻近区域。

可选地，该方法进一步包括通过以下操作确定掩模：在不同的偏移量下使模板图像与它本身互相关，以获得自相关表面；以及确定自相关表面超过或低于阈值的位置。

可选地，阈值在0.3与0.4之间。