[发明专利]图像配准方法及装置

说明书

本发明公开了图像配准方法及装置。方法包括：将目标对象的二维医学图像输入预先训练的神经网络，以确定表征所述二维医学图像的投影方向的旋转参数；基于所述旋转参数对所述目标对象的三维医学图像进行投影处理，得到最大视野的二维数字重建影像；分别确定所述二维数字重建影像和所述二维医学图像中所述目标对象的投影区域；根据所述二维数字重建影像中的投影区域与所述二维医学图像中的投影区域确定所述三维医学图像相对于所述二维医学图像的平移参数，所述平移参数和所述旋转参数表征所述三维医学图像向所述二维医学图像配准的配准信息。降低了计算复杂度，加快了求解速度。

技术领域

本发明涉及医学成像技术领域，特别涉及图像配准方法及装置。

背景技术

在图像引导治疗(Image Guided Therapy，IGT)，例如脊柱手术过程中，通过将患者的2D(二维)X光片图像与患者的3D(三维)医学图像进行配准来完成手术过程中的引导跟踪。

目前，2D/3D配准算法一般是基于搜索策略，通过改变DRR(DigitallyReconstructed Radiograph，数字重建影像)算法的图像配准参数，从3D医学图像中获得DRR图像，并建立DRR图像与X光片的相似度度量(如互信息等)，根据相似度度量对图像配准参数进行调整，直到得到一组最佳的参数，作为最终配准结果。该方式需要频繁使用DRR算法生成待匹配的DRR图像，会耗费大量的时间，很难满足实时性要求。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种图像配准方法及装置。

具体地，本发明是通过如下技术方案实现的：

第一方面，提供一种图像配准方法，包括：

将目标对象的二维医学图像输入预先训练的神经网络，以确定表征所述二维医学图像的投影方向的旋转参数；

基于所述旋转参数对所述目标对象的三维医学图像进行投影处理，得到最大视野的二维数字重建影像；

分别确定所述二维数字重建影像和所述二维医学图像中所述目标对象的投影区域；

根据所述二维数字重建影像中的投影区域与所述二维医学图像中的投影区域确定所述三维医学图像相对于所述二维医学图像的平移参数，所述平移参数和所述旋转参数表征所述三维医学图像向所述二维医学图像配准的配准信息。

可选地，确定所述二维数字重建影像中所述目标对象的投影区域，包括：

对所述二维数字重建影像进行固定阈值的二值化处理，得到第一二值化图像；

对所述二维数字重建影像进行自适应阈值的二值化处理，得到第二二值化图像；

根据所述第一二值化图像和所述第二二值化图像确定所述投影区域。

可选地，确定所述二维医学图像中所述目标对象的投影区域，包括：

对所述二维医学图像进行固定阈值的二值化处理，得到第三二值化图像；

对所述二维医学图像进行自适应阈值的二值化处理，得到第四二值化图像；

根据所述第三二值化图像和所述第四二值化图像确定所述投影区域。

可选地，对所述二维数字重建影像或所述二维医学图像进行二值化处理之前，还包括：

对所述二维数字重建影像或所述二维医学图像进行直方图均衡化处理；

对经过直方图均衡化处理的所述二维数字重建影像或所述二维医学图像进行高斯滤波处理，以根据经过高斯滤波处理的二维数字重建影像或二维医学图像进行二值化处理。

可选地，确定所述三维医学图像相对于所述二维医学图像的平移参数，包括：