[发明专利]图像配准方法、电子设备及存储介质

说明书

本发明公开了一种图像配准方法、电子设备及存储介质。图像配准方法包括：获取目标待配准图像到目标参考图像的目标变形场并输入变形场平滑模型；根据处理后的目标变形场配准目标待配准图像；变形场平滑模型是通过以下步骤训练得到的：获取样本待配准图像到样本参考图像的原始变形场并输入变形场平滑模型；根据输出的第一变形场与原始变形场计算第一损失值；对第一变形场进行求逆得到第二变形场；根据第二变形场与第一变形场计算第二损失值；根据第一和第二损失值调整变形场平滑模型参数直至满足收敛条件。本发明中，基于第一和第二损失值训练变形场平滑模型，使得利用训练得到的变形场平滑模型输出的目标变形场具有更好的平滑性以及可逆性。

技术领域

本发明涉及图像配准领域，特别涉及一种图像配准方法、电子设备及存储介质。

背景技术

图像配准是将浮动图像与参考图像进行空间匹配的过程，具体地，对于浮动图像寻求一种或者一系列的空间变换，使它与参考图像上的对应点达到空间上的一致。在非刚性图像配准过程中，这种空间变换关系可以通过变形场来体现，即参考图像和浮动图像之间的坐标对应关系。理想情况下，这种坐标对应关系应该是一一对应的，即从浮动图像到参考图像的变形场是可逆以及光滑的。可逆是指图像对之间估计的双向变形场具有相同的路径。但是通常难以直接通过现有的图像配准方法得到光滑可逆的变形场，需要后期对变形场进行平滑处理。

传统的图像配准方法中，可以通过微分几何约束保证变形场的可逆性以及平滑性，但计算量大且耗时长。所以为了保证变形场的平滑性，通常对变形场进行均值平滑或者高斯平滑的操作，即常用的图像平滑方法。均值平滑或者高斯平滑之类的图像平滑操作，对整个图像利用相同的平滑算子进行滑动窗操作，对滑动窗内的像素值进行加权求和。这种利用相同的方式对整个图像不同的局部位置进行平滑的操作，并不能较好地适用于变形场的平滑，并且无法保证平滑之后变形场的可逆性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中利用相同的方式对整个变形场进行平滑操作存在无法保证变形场平滑性以及可逆性的缺陷，提供一种图像配准方法、电子设备及存储介质。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

本发明的第一方面提供一种图像配准方法，包括：

获取目标待配准图像到目标参考图像的目标变形场；

将所述目标变形场输入变形场平滑模型，得到处理后的目标变形场；

根据处理后的目标变形场将所述目标待配准图像配准至所述目标参考图像；

其中，所述变形场平滑模型是通过以下步骤训练得到的：

针对训练样本中的样本待配准图像和样本参考图像，获取样本待配准图像到对应样本参考图像的原始变形场，并将所述原始变形场输入变形场平滑模型；

根据所述变形场平滑模型输出的第一变形场与所述原始变形场计算第一损失值；

对输出的第一变形场进行求逆，得到第二变形场；

根据所述第二变形场与所述第一变形场计算第二损失值；

根据所述第一损失值和所述第二损失值调整所述变形场平滑模型的参数，直至满足收敛条件，输出训练好的变形场平滑模型。

较佳地，所述将所述目标变形场输入变形场平滑模型的步骤具体包括：

在所述目标参考图像中选取目标关键点；

对所述目标变形场中与非目标关键点对应的变形场值进行预处理；其中，所述非目标关键点为所述目标参考图像中除目标关键点以外的点；

将进行预处理之后的目标变形场输入变形场平滑模型。