[发明专利]配准图像确定方法及配准图像确定装置

说明书

本申请提供了一种配准图像确定方法及配准图像确定装置，该方法包括：基于目标图像和待配准图像，确定待配准图像中的待配准像素单元集合对应的速度场函数集合，其中，待配准像素单元集合包括多个待配准像素单元，速度场函数集合包括多个速度场函数，多个待配准像素单元和多个速度场函数存在一一对应关系；基于速度场函数集合和目标图像，确定待配准图像对应的配准图像。本申请的技术方案，优化了传统算法中的流配准方法，在速度上进行正则化，进而实现了在保证配准速度的前提下进行大形变非线性配准的目的。

技术领域

本申请涉及医学图像配准技术领域，具体涉及一种配准图像确定方法及配准图像确定装置。

背景技术

流配准方法作为传统算法配准中的一种，虽然能处理大形变的非线性配准问题，但是流配准方法处理速度慢，并且处理过程中的特征为人为规定的能量特征，其效果远不如深度学习算法中自动提取的特征。而深度学习方法配准中的弹性配准由于位移场受到正则项限制，也导致弹性配准没办法解决大形变的非线性配准问题。

基于此，如何既能解决大形变的非线性配准问题，又能实现快速配准成为亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供了一种配准图像确定方法及配准图像确定装置，能够减少配准时间的同时，实现大形变非线性的图像配准。

第一方面，本申请的实施例提供了一种配准图像确定方法，该方法包括：基于目标图像和待配准图像，确定待配准图像中的待配准像素单元集合对应的速度场函数集合，其中，待配准像素单元集合包括多个待配准像素单元，速度场函数集合包括多个速度场函数，多个待配准像素单元和多个速度场函数存在一一对应关系；基于速度场函数集合和目标图像，确定待配准图像对应的配准图像。

在本申请某些实施例中，基于目标图像和待配准图像，确定待配准图像中的待配准像素单元集合对应的速度场函数集合，包括：将目标图像和待配准图像输入到速度场函数确定模型，以确定速度场函数集合。

在本申请某些实施例中，将目标图像和待配准图像输入到速度场函数确定模型，以确定速度场函数集合，包括：基于速度场函数确定模型确定多个待配准像素单元各自对应的速度函数；基于速度场函数确定模型，利用多个待配准像素单元各自对应的速度函数分别拟合生成多个待配准像素单元各自对应的速度场函数；基于多个待配准像素单元各自对应的速度场函数生成速度场函数集合。

在本申请某些实施例中，基于所述速度场函数确定模型，利用多个待配准像素单元各自对应的速度函数分别拟合生成多个待配准像素单元各自对应的速度场函数，包括：针对多个待配准像素单元中的每个待配准像素单元，将待配准像素单元对应的速度函数展开为时间的多项式；预测时间的多项式对应的阶层系数；基于时间的多项式对应的阶层系数确定待配准像素单元对应的速度场函数。

在本申请某些实施例中，预测时间的多项式对应的阶层系数，包括：基于速度场函数与待配准像素单元的空间位置，进行卷积操作，预测时间的多项式的阶层系数。

在本申请某些实施例中，将待配准像素单元对应的速度函数展开为时间的多项式，包括：根据泰勒公式将待配准像素单元对应的速度函数展开生成时间的多项式。

在本申请某些实施例中，在将目标图像和待配准图像输入到速度场函数确定模型，以确定速度场函数集合之前，还包括：将待配准样本图像和目标样本图像输入到初始网络模型，以得到待配准样本图像中的待配准样本像素单元集合对应的速度场函数集合；基于相似度损失和正则化损失训练初始网络模型，以确定速度场函数确定模型。

在本申请某些实施例中，基于速度场函数集合和目标图像，确定待配准图像对应的配准图像，包括：对速度场函数集合中包括的多个速度场函数分别进行积分计算，以确定多个速度场函数各自对应的位移场函数；基于多个速度场函数各自对应的位移场函数和目标图像，确定配准图像。