[发明专利]超声图像和CT图像的配准方法、装置及设备

权利要求书

1.一种超声图像与CT图像的配准方法，其特征在于，所述方法包括：

获取目标对象的超声图像，并提取所述目标对象在超声图像中的第一轮廓特征；

将所述第一轮廓特征与预设的多个第二轮廓特征进行面积匹配，确定至少一个候选CT切片，所述多个第二轮廓特征是所述目标对象的CT图像中预设的多个CT切片的轮廓特征；

根据所述至少一个候选CT切片分别与所述超声图像的相似度，确定目标CT切片；

根据目标CT切片在所述CT图像中的空间位置，确定所述超声图像与CT图像的配准关系。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述至少一个候选CT切片分别与所述超声图像的相似度，确定目标CT切片，包括：

通过迭代优化获得所述超声图像与所述候选CT切片之间的刚性变换矩阵；

根据所述刚性变换矩阵将所述候选CT切片变换为所述超声图像的坐标系下的图像，计算通过坐标系变换后的CT切片的图像与超声图像的相似度；

根据相似度确定超声图像所匹配的目标CT切片。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，通过迭代优化获得所述超声图像与所述候选CT切片之间的刚性变换矩阵，包括：

基于梯度下降的优化器，根据像素值均方根损失函数的梯度更新刚性变换矩阵；

当损失函数值收敛，或损失函数达到最大迭代次数，得到超声图像与候选CT切片之间的刚性变换矩阵。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述刚性变换矩阵将所述候选CT切片变换为超声图像的坐标系下的图像，计算通过坐标系变换后的CT的图像切片与超声图像的相似度，包括：

通过刚性变换矩阵对所述候选CT切片进行变换，得到变换后的CT切片；

通过Dice系数计算目标对象在变换后的CT切片和超声图像中的轮廓的相似度。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，提取所述目标对象在超声图像中的轮廓特征，包括：

提取目标对象在超声图像中的感兴趣区域；

通过连续中值滤波，去除感兴趣区域中的噪声；

在去噪后的图像提取目标对象的轮廓边缘线条；

对轮廓边缘线条进行整合得到整合后的实线，通过闭操作连接断开的实线；

二值化所连接后的实线，得到目标对象的轮廓特征。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，通过连续中值滤波，去除感兴趣区域中的噪声，包括：

通过第一尺寸过滤核过滤图像整体噪声；

通过第二尺寸过滤核过滤边缘轮廓的噪声，其中，第一尺寸过滤核的尺寸小于第二尺寸过滤核的尺寸。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在将所述超声图像中的轮廓特征与预设的CT图像中的CT切片的轮廓特征进行面积匹配之前，所述方法包括：

提取目标对象在CT切片中的感兴趣区域；

对所述提取感兴趣区域进行高斯滤波；

对滤波后的感兴趣区域进行二值化处理，得到目标对象在CT切片中的轮廓特征。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述超声图像中的轮廓特征与预设的CT图像中的CT切片的轮廓特征进行面积匹配，得到与所述超声图像中的轮廓特征匹配的候选CT切片，包括：

确定CT切片中的目标对象的轮廓面积，得到CT切片序号与目标对象的轮廓面积的拟合曲线；

获取超声图像中的目标对象的轮廓面积；

在所述拟合曲线中，查找与超声图像中的目标对象的轮廓面积匹配的CT切片序号，根据所查找的切片序号确定候选CT切片。