图像配准方法、装置及终端设备制造方法及图纸

本申请适用于图像处理技术领域，提供了图像配准方法、装置及终端设备，该图像配准方法包括：获取待配准图像和目标图像；其中，所述待配准图像包含相对应的第一点云的位置和第一灰度，所述目标图像包含第二点云的位置；根据所述目标图像中的配准点与所述第一点云中各点之间的距离，对所述第一点云进行目标变换得到待配准点云；基于所述待配准点云和所述第一灰度，对所述待配准图像和目标图像进行图像配准。本申请能够快速地实现待配准图像和目标图像之间的配准，而且配准的精度较高。

Image registration method, device and terminal equipment

【技术实现步骤摘要】
图像配准方法、装置及终端设备
本申请属于图像处理
，尤其涉及图像配准方法、装置及终端设备。
技术介绍
近年来，医学图像配准作为医学图像处理的关键技术之一，具有很高的临床和实践价值。不同于骨头的刚性配准，对于软体组织来说，其形变更加复杂，相对来说图像间的变化也更多，配准的方法也会更加复杂。目前，常见的非刚性配准方法有Horn-Schunck光流法、Demons算法、快速Demons算法、水平集算法以及B样条的FFD模型算法等。而上述图像配准方法存在配准速度变慢、效率变低等问题。
技术实现思路
为克服相关技术中存在的问题，本申请实施例提供了图像配准方法、装置及终端设备。本申请是通过如下技术方案实现的：第一方面，本申请实施例提供了一种图像配准方法，包括：获取待配准图像和目标图像；所述待配准图像包含相对应的第一点云的位置和第一灰度，所述目标图像包含第二点云的位置；根据所述目标图像中的配准点与所述第一点云中各点之间的距离，对所述第一点云进行目标变换得到待配准点云；基于所述待配准点云和所述第一灰度，对所述待配准图像和目标图像进行图像配准。在第一方面的一种可能的实现方式中，所述方法还包括确定所述目标图像中的配准点的步骤；所述确定所述目标图像中的配准点的步骤，包括：计算所述第二点云中的任一点与所述第一点云中各点之间的距离；将所述第二点云中距离最小值对应的点作为所述配准点。在第一方面的一种可能的实现方式中，所述根据所述目标图像中的配准点与所述第一点云中各点之间的距离，对所述第一点云进行目标变换得到待配准点云，包括：根据所述配准点与所述第一点云中各点之间的距离与预设范围的关系，确定所述目标变换；其中，所述目标变换包括平移和/或旋转；基于所述目标变换对所述第一点云进行平移和/或旋转，得到所述待配准点云；其中，所述待配准点云与所述第一灰度对应。在第一方面的一种可能的实现方式中，所述基于所述待配准点云和所述第一灰度，对所述待配准图像和目标图像进行图像配准，包括：根据预设配准精度，确定对所述待配准点云进行B样条变换的控制点对应的控制网格；基于所述控制网格对所述待配准点云进行B样条变换，并对所述B样条变换后的结果进行灰度赋值；根据经过所述灰度赋值后的第三灰度与所述第二点云的第二灰度，确定所述待配准图像与所述目标图像的配准程度；在所述配准程度小于阈值的情况下，完成对所述待配准图像与所述目标图像的配准；在所述配准程度大于或等于所述阈值的情况下，对所述控制网格进行更新，并执行所述基于所述控制网格对所述待配准点云进行B样条变换的步骤。在第一方面的一种可能的实现方式中，所述根据经过所述灰度赋值后的第三灰度与所述第二点云的第二灰度，确定所述待配准图像与所述目标图像的配准程度，包括：根据所述第二灰度与所述第三灰度的第一差值和所述第二灰度与所述第一灰度的第一差值的商，确定所述待配准图像与所述目标图像的配准程度。示例性的，可以通过确定所述待配准图像与所述目标图像的配准程度RSSD；其中，I1表示所述第二灰度，I0表示所述第一灰度，T表示所述目标变换，I0oT表示所述第三灰度。在第一方面的一种可能的实现方式中，所述对所述控制网格进行更新，包括：根据上一次的控制网格、预设步长、所述配准程度及所述配准程度的梯度，确定下一次的控制网格。在第一方面的一种可能的实现方式中，所述方法还包括：通过三维模型对所述待配准图像和所述目标图像进行重建分割，确定所述第一点云的位置和所述第一灰度，以及所述第二点云的位置和所述第二点云的第二灰度。第二方面，本申请实施例提供了一种图像配准装置，包括：图像获取模块，用于获取待配准图像和目标图像；其中，所述待配准图像包含相对应的第一点云的位置和第一灰度，所述目标图像包含第二点云的位置；变换模块，用于根据所述目标图像中的配准点与所述第一点云中各点之间的距离，对所述第一点云进行目标变换得到待配准点云；配准模块，用于基于所述待配准点云和所述第一灰度，对所述待配准图像和目标图像进行图像配准。第三方面，本申请实施例提供了一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面任一项所述的图像配准方法。第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面任一项所述的图像配准方法。第五方面，本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在终端设备上运行时，使得终端设备执行上述第一方面中任一项所述的图像配准方法。可以理解的是，上述第二方面至第五方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述，在此不再赘述。本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本申请实施例，根据目标图像中的配准点与待配准图像的第一点云中各点之间的距离，对第一点云进行目标变换得到待配准点云，再基于待配准点云和第一灰度对待配准图像和目标图像进行图像配准，由于在对待配准图像和目标图像进行图像配准之前，先对待配准图像进行了目标变换，因此能够快速地实现待配准图像和目标图像之间的配准，而且配准的精度较高。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本说明书。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本申请一实施例提供的图像配准方法的应用环境示意图；图2是本申请一实施例提供的图像配准方法的流程示意图；图3是本申请一实施例提供的图像配准方法的流程示意图；图4是本申请一实施例提供的图像配准方法的流程示意图；图5是本申请一实施例提供的图像配准方法的流程示意图；图6是本申请一实施例提供的B样条空间域的示意图；图7是本申请一实施例提供的图像配准方法的流程示意图；图8是本申请一实施例提供的图像配准装置的结构示意图；图9是本申请一实施例提供的图像配准装置的结构示意图；图10是本申请一实施例提供的终端设备的结构示意图；图11是本申请一实施例提供的图像配准方法所适用于的计算机的结构示意图。具体实施方式以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图像配准方法，其特征在于，包括：/n获取待配准图像和目标图像；其中，所述待配准图像包含相对应的第一点云的位置和第一灰度，所述目标图像包含第二点云的位置；/n根据所述目标图像中的配准点与所述第一点云中各点之间的距离，对所述第一点云进行目标变换得到待配准点云；/n基于所述待配准点云和所述第一灰度，对所述待配准图像和目标图像进行图像配准。/n

【技术特征摘要】
1.一种图像配准方法，其特征在于，包括：
获取待配准图像和目标图像；其中，所述待配准图像包含相对应的第一点云的位置和第一灰度，所述目标图像包含第二点云的位置；
根据所述目标图像中的配准点与所述第一点云中各点之间的距离，对所述第一点云进行目标变换得到待配准点云；
基于所述待配准点云和所述第一灰度，对所述待配准图像和目标图像进行图像配准。


2.如权利要求1所述的图像配准方法，其特征在于，所述方法还包括确定所述目标图像中的配准点的步骤；
所述确定所述目标图像中的配准点的步骤，包括：
计算所述第二点云中的任一点与所述第一点云中各点之间的距离，将所述第二点云中距离最小值对应的点作为所述配准点。


3.如权利要求1所述的图像配准方法，其特征在于，所述根据所述目标图像中的配准点与所述第一点云中各点之间的距离，对所述第一点云进行目标变换得到待配准点云，包括：
根据所述配准点与所述第一点云中各点之间的距离与预设范围的关系，确定所述目标变换；其中，所述目标变换包括平移和/或旋转；
基于所述目标变换对所述第一点云进行平移和/或旋转，得到所述待配准点云；
其中，所述待配准点云与所述第一灰度对应。


4.如权利要求1所述的图像配准方法，其特征在于，所述基于所述待配准点云和所述第一灰度，对所述待配准图像和目标图像进行图像配准，包括：
根据预设配准精度，确定对所述待配准点云进行B样条变换的控制点对应的控制网格；
基于所述控制网格对所述待配准点云进行B样条变换，并对所述B样条变换后的结果进行灰度赋值；
根据经过所述灰度赋值后的第三灰度与所述第二点云的第二灰度，确定所述待配准图像与所述目标图像的配准程度；
在所述配准程度小于所述阈值的情况下，对所述控制网格进行更新，并执行所述基于所述控制网格对所述待配...

【专利技术属性】
技术研发人员：司伟鑫，钱银玲，王琼，王平安，
申请(专利权)人：中国科学院深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44