[发明专利]基于互信息的CT-DR多模态食管图像配准方法及系统

权利要求书

1.一种基于互信息的CT-DR多模态食管图像配准方法，其特征在于，包括：

分别获取食管图像的CT图像和DR图像，并进行预处理；

基于自适应切片3D纹理映射方法，将所述3D的CT图像中的纹理像素映射到2D空间，获得DRR图像；

以最大化所述DRR图像与DR图像间的互信息测度为目标，利用最佳邻域搜索算法对所述CT图像与DR图像间的坐标变换进行迭代优化；

将最优坐标变换应用于DR图像，获得CT图像和DR图像的配准结果；

所述自适应切片3D纹理映射方法，具体包括：将三维的CT数据中感兴趣区域的体素进行渲染，并执行硬件支持的强度转移，根据CT图像内容对体数据进行自适应切片；并通过平移CT图像体素周围的相邻区域，找到局部变换，从最低分辨率的图像到最高分辨率的图像，将这些局部变换转化为连续的整体变换，最终获得DRR图像。

2.如权利要求1所述的一种基于互信息的CT-DR多模态食管图像配准方法，其特征在于，所述最佳邻域搜索算法采用Powell共轭方向法，将其应用于经过互信息测度之后的DRR图像与DR图像的比较，通过利用CT图像的空间坐标对DRR图像进行变换，使DRR图像与DR图像的互信息达到最大。

3.如权利要求1所述的一种基于互信息的CT-DR多模态食管图像配准方法，其特征在于，所述预处理包括：划分食管周围组织来确定感兴趣区域，去除对配准产生负面影响的区域；通过低通滤波来去除三维CT图像中的斑点与噪声，利用模糊化来校正图像间的分辨率差异；使用双线性内插法的重采样校正DR图像中的灰度不均匀情况。

4.一种基于互信息的CT-DR多模态食管图像配准系统，其特征在于，包括：

数据获取单元，其用于分别获取食管图像的CT图像和DR图像，并进行预处理；

降维单元，其用于基于自适应切片3D纹理映射方法，将所述3D的CT图像中的纹理像素映射到2D空间，获得DRR图像；所述自适应切片3D纹理映射方法，具体包括：将三维的CT数据中感兴趣区域的体素进行渲染，并执行硬件支持的强度转移，根据CT图像内容对体数据进行自适应切片；并通过平移CT图像体素周围的相邻区域，找到局部变换，从最低分辨率的图像到最高分辨率的图像，将这些局部变换转化为连续的整体变换，最终获得DRR图像；

变换矩阵优化单元，其用于以最大化所述DRR图像与DR图像间的互信息测度为目标，利用最佳邻域搜索算法对所述CT图像与DR图像间的坐标变换进行迭代优化；

配准单元，其用于将最优坐标变换应用于DR图像，获得CT图像和DR图像的配准结果。

5.如权利要求4所述的一种基于互信息的CT-DR多模态食管图像配准系统，其特征在于，所述最佳邻域搜索算法采用Powell共轭方向法，将其应用于经过互信息测度之后的DRR图像与DR图像的比较，通过利用CT图像的空间坐标对DRR图像进行变换，使DRR图像与DR图像的互信息达到最大。

6.如权利要求4所述的一种基于互信息的CT-DR多模态食管图像配准系统，其特征在于，所述预处理包括：划分食管周围组织来确定感兴趣区域，去除对配准产生负面影响的区域；通过低通滤波来去除三维CT图像中的斑点与噪声，利用模糊化来校正图像间的分辨率差异；使用双线性内插法的重采样校正DR图像中的灰度不均匀情况。

7.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-3任一项所述的基于互信息的CT-DR多模态食管图像配准方法。

8.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-3任一项所述的基于互信息的CT-DR多模态食管图像配准方法。