[发明专利]双能减影图像配准方法、装置、设备及可读存储介质

说明书

本发明公开了一种双能减影图像配准方法，该方法包括：获取待配准的双能减影图像；对所述双能减影图像进行全局刚性配准处理，得到刚性配准图像；对所述刚性配准图像进行局部弹性配准处理，得到目标双能图像。本发明还公开了一种双能减影图像配准装置、设备及可读存储介质。本发明通过结合调整双能减影图像大幅度刚性运动的全局刚性配准，和利用多个相似性测度进行加权调整局部形变的弹性配准，提高了双能减影图像的配准精度。

技术领域

本发明涉及医学图像处理技术领域，尤其涉及一种双能减影图像配准方法、装置、设备及可读存储介质。

背景技术

带有数字X线摄影(Digital Radiography，DR)系统的诊断设备是目前普及率最高的医学诊断设备之一，具有经济性好和诊断价值高的优点。随着DR技术的不断发展，DR影像质量得到了很大提升，为医学诊断提供了越来越精准的组织影像信息。但是，由于DR摄影是二维成像，从而射线轴向上的组织分布将不可避免地产生影像重叠。例如，对于常规胸部正位片，在肺结节筛查中，可能因为肋骨对结节组织的遮挡而导致漏诊，而在肋骨骨折检查中，则可能因为软组织的遮挡而无法确切诊断骨折情况。针对该问题，双能量减影成像技术被提出，并在实际临床应用中发挥了有效作用。

然而，在实际的技术实现过程中，一个较突出的问题是运动伪影的存在。两次曝光期间，由于患者不自主的身体移动，以及呼吸、心跳等脏器组织的运动，在最终减影结果中，会呈现不同程度的运动伪影，从而显著降低减影图像质量。现有技术中，普遍采用单一的相似性测度作为能量函数，来度量双能图像中的高能图像和低能图像之间的相对运动，对双能图像进行配准处理，普遍存在精度不足问题。

例如，授权号为CN106296613B的《一种基于DR机器的双能量减影方法》，采用基于改进的SIFT算法对双能图像进行配准，但只考虑了2秒时间间隔内的运动幅度，且只进行单精度配准，对于更长时间间隔以及更大运动幅度，伪影校正效果有限。因此，在实际应用中，单一的相似性测度常常存在精度不足和普适性差的缺陷，对双能图像运动伪影的校正效果不够理想，算法鲁棒性也不高，例如采用互信息测度，对于高度自相关的两幅图像，或者更常见的两幅图像中对应的某个区域，其精度明显不足。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种双能减影图像配准方法、装置、设备及可读存储介质，旨在解决利用单一的相似性测度作为能量函数，对双能减影图像进行配准精度不足的技术问题。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种双能减影图像配准方法，所述双能减影图像配准方法包括以下步骤：

获取待配准的双能减影图像；

对所述双能减影图像进行全局刚性配准处理，得到刚性配准图像；

对所述刚性配准图像进行局部弹性配准处理，得到目标双能图像。

可选地，所述双能减影图像包括高能图像和低能图像，所述对所述双能减影图像进行全局刚性配准处理，得到刚性配准图像的步骤，包括：

对所述双能减影图像进行采样，得到所述双能减影图像对应的双能采样图像；

以所述双能采样图像中的第一采样图像为参考，对所述双能采样图像中的第二采样图像进行转换，以构建所述双能减影图像中的高能图像与低能图像之间的第一特征矩阵；

根据所述第一特征矩阵，对所述双能减影图像进行刚性变换，得到刚性配准图像。

可选地，所述对所述刚性配准图像进行局部弹性配准处理的步骤，包括：

获取箱参数，并根据所述箱参数对所述刚性配准图像进行分箱处理，得到双图像层；

在所述双图像层中设置目标控制点，并创建搜索所述目标控制点对应的目标配准参数的搜索策略；

根据所述搜索策略，搜索所述目标控制点对应的目标配准参数；