[发明专利]医学成像系统中的图像配准系统和方法

说明书

本申请涉及用于图像配准和图像减影的系统和方法。该技术包括获取与图像处理相关的数据，执行图像的预处理，执行图像配准，执行图像减法，执行图像的后处理和管理数据的存储。

相关申请的交叉引用

本申请要求2015年10月14日提交的中国专利申请201510679427.3的优先权，其全部内容通过引用结合于此。

技术领域

本申请一般涉及用于图像处理的系统和方法，更具体地，涉及用于从在不同时间获取的两个或多个医学图像检测病理变化的系统和方法。

背景技术

在医学图像处理中，图像配准可指在图像上执行某些空间变换的过程，以便于比较随着疾病的发展而在其不同时期或阶段获取的多个对象图像。图像配准可广泛用于医学诊断和治疗的目的。图像配准可以帮助医生可视化和监视随着时间推移同一对象的病理变化。例如，图像配准可以帮助医生监视病变或结节的生长或收缩，并且可以帮助检测病灶或结节的密度随时间的微小变化。因此，期望提高医学图像中图像配准的精度。

发明内容

本申请涉及医学图像处理。具体地，本申请涉及用于生成差分减影图像的系统和方法。生成的差分减影图像可以通过对在不同时间获取的对象的多个图像执行一系列图像配准来得到。

在不同阶段获取的对象的图像可以帮助医生或放射科医师识别异常和/或确定两次检查之间发生的变化。例如，可以比较图像中所示的对象在不同阶段的病变的大小和/或位置，以指示病变的发展。然而，比较在不同时间获取的多个图像可能是困难的。例如，如果多个图像是在对象的不同呼吸阶段获取的，呼吸可能会影响这些图像。

可以对图像执行图像配准方法，以便于比较在不同时间获取的不同图像。为了执行图像配准，需要至少提供两个图像。其中一个图像可以作为参考图像。另外一个图像可以作为浮动图像。可以执行空间变换以使浮动图像变形以获得辅助图像，并且可以通过称为成本函数或目标函数的函数来测量辅助图像与参考图像之间的差异。对于所选择的成本函数，图像配准方法可以利用优化算法来减少或基本上最小化基于辅助图像和参考图像的成本函数，从而实现参考图像和辅助图像之间具有改进的或最佳的对准。减影图像可以通过基于从改进或优化得到的辅助图像中减去参考图像来得到。利用减影图像，可以显示参考图像和浮动图像之间的差异。在感兴趣区域的变化可以使用参考图像、浮动图像和/或减影图像来展现。如果浮动图像和参考图像是在不同时间被获取，则减影图像可以指示随着时间推移在感兴趣区域的变化，并且减影图像可以被称为时间减影图像。

可以通过选择成本函数、对图像数据执行的空间变换、和/或优化算法来设计图像配准的各种方式。

本申请的一方面提供了一种图像配准方法。所述方法可以包括以下操作中的一者或多者。可以指定对象的第一图像为参考图像。参考图像可以至少包括参考特征点和参考结构体。可以获得对象的第二图像。第二图像可以包括特征点和结构体。所述特征点可以对应于所述参考图像的所述参考特征点。所述结构体可以对应于所述参考图像的所述参考结构体。可以执行所述第二图像的第一配准以获得第一配准图像。所述第一配准可以包括仿射变换。所述第一配准图像可以包括所述特征点和所述结构体。所可以执行所述第一配准图像的第二配准以获得第二配准图像。所述第二配准可以包括将所述第一配准图像中的所述结构体与所述参考图像中的所述参考结构体对齐。所述第二配准图像可以包括所述特征点。可以执行所述第二配准图像的第三配准以获得第三配准图像。所述第三配准可以包括将所述第二配准图像中的所述特征点与所述参考图像中的所述参考特征点对齐。可以从参考图像中减去第三配准图像以获得减影图像。所述减影图像可以包括所述特征点或所述结构体。