非刚性图像配准方法、装置、系统、电子设备、存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了非刚性图像配准方法、装置、系统、电子设备、存储介质。所述非刚性图像配准方法包括：确定待配准图像向配准参考图像配准的速率场；对所述速率场进行第一约束处理，直至所述速率场满足速率场收敛条件；根据满足所述速率场收敛条件的速率场确定形变场；对所述形变场进行第二约束处理，直至所述形变场满足形变场收敛条件，其中，满足所述形变场收敛条件的形变场用于实现所述待配准图像向所述配准参考图像的配准。本发明专利技术中，结合速率场和形变场作为迭代收敛条件，可以更加有效地判断迭代程度，同时在速率场和形变场进行体积保持约束，保证和改善了约束应用的效果。

Non rigid image registration method, device, system, electronic equipment and storage medium

【技术实现步骤摘要】
非刚性图像配准方法、装置、系统、电子设备、存储介质
本专利技术涉及医学成像
，特别涉及非刚性图像配准方法、装置、系统、电子设备、存储介质。
技术介绍
灌注成像是临床上一种常用功能成像方式，通过对灌注成像扫描获得的多帧图像进行灌注分析，能测量器官的血流量、血流速度、通透性等一些功能性指标。灌注成像首先需要对患者注射造影剂，通过造影剂来增强显示对应的病变、血管等组织器官。由于呼吸运动、心脏运动、以及器官固有运动，和其他原因，会导致不同扫描帧之间存在明显的位置差异，所以需要进行运动校正，来减少各种运动对灌注分析结果的影响。目前，常采用非刚性图像配准方法实现对灌注成像获得的图像进行运动校正，然而目前的非刚性图像配准方法存在要么精确度低，要么计算量大的缺陷。
技术实现思路
本专利技术提供非刚性图像配准方法、装置、系统、电子设备、存储介质，以提高非刚性图像配准的准确度和效率。具体地，本专利技术是通过如下技术方案实现的：第一方面，提供一种非刚性图像配准方法，所述非刚性图像配准方法包括：确定待配准图像向配准参考图像配准的速率场；对所述速率场进行第一约束处理，直至所述速率场满足速率场收敛条件；根据满足所述速率场收敛条件的速率场确定形变场；对所述形变场进行第二约束处理，直至所述形变场满足形变场收敛条件，其中，满足所述形变场收敛条件的形变场用于实现所述待配准图像向所述配准参考图像的配准。可选地，所述速率场满足速率场收敛条件，包括：所述速率场的散度在散度阈值范围内；或，所述速率场的雅克比行列式在行列式阈值范围内。可选地，对所述速率场进行第一约束处理，包括：对所述速率场进行高斯约束和/或无散度约束。可选地，所述形变场满足形变场收敛条件，包括：所述形变场的散度在散度阈值范围内；或，所述形变场的雅克比行列式在行列式阈值范围内。可选地，对所述形变场进行第二约束处理，包括：对所述形变场进行无散度约束。第二方面，提供一种非刚性图像配准方法，所述非刚性图像配准方法包括：获取多个分辨率下的配准参考图像和待配准图像；按照分辨率由低至高的顺序，对每个分辨率下的配准参考图像和待配准图像，利用第一方面中任意一项所述的非刚性图像配准方法确定所述分辨率下的形变场；将分辨率最高的形变场作用于相同分辨率的待配准图像，实现所述待配准图像向所述配准参考图像的图像配准。第三方面，提供一种非刚性图像配准装置，所述非刚性图像配准装置包括：速率场确定模块，用于确定待配准图像向配准参考图像配准的速率场；第一约束模块，用于对所述速率场进行第一约束处理，直至所述速率场满足速率场收敛条件；形变场确定模块，用于根据满足所述速率场收敛条件的速率场确定形变场；第二约束模块，用于对所述形变场进行第二约束处理，直至所述形变场满足形变场收敛条件，其中，满足所述形变场收敛条件的形变场用于实现所述待配准图像向所述配准参考图像的配准。可选地，所述速率场满足速率场收敛条件，包括：所述速率场的散度在散度阈值范围内；或，所述速率场的雅克比行列式在行列式阈值范围内。可选地，所述第一约束模块具体用于：对所述速率场进行高斯约束和/或无散度约束。可选地，所述形变场满足形变场收敛条件，包括：所述形变场的散度在散度阈值范围内；或，所述形变场的雅克比行列式在行列式阈值范围内。可选地，所述第二约束模块具体用于：对所述形变场进行无散度约束。第四方面，提供一种非刚性图像配准系统，所述非刚性图像配准系统包括：获取装置、配准装置和第三方面中任意一项所述的非刚性图像配准装置；所述获取装置，用于获取多个分辨率下的配准参考图像和待配准图像；所述非刚性图像配准装置，用于按照分辨率由低至高的顺序，确定每个分辨率下的待配准图像向配准参考图像配准的形变场；配准模块，将分辨率最高的形变场作用于相同分辨率的待配准图像，实现所述待配准图像向所述配准参考图像的图像配准。第五方面，提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在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上述任意一项所述的非刚性图像配准方法。第六方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任意一项所述的非刚性图像配准方法的步骤。本专利技术的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：本专利技术实施例中，提出了一种进行非刚性图像配准的联合约束策略，结合速率场和形变场作为迭代收敛条件，可以更加有效地判断迭代程度，同时在速率场和形变场进行体积保持约束，改进了造影剂增强区域器官的体积收缩膨胀问题，改善了存在大形变情况下配准效果不佳问题，保证和改善了约束应用的效果。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，并不能限制本专利技术。附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本专利技术的实施例，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。图1是本专利技术一示例性实施例示出的一种非刚性图像配准方法的流程图；图2是本专利技术一示例性实施例示出的一种对速率场进行约束处理的流程图；图3是本专利技术一示例性实施例示出的另一种对速率场进行约束处理的流程图；图4是本专利技术一示例性实施例示出的另一种非刚性图像配准方法的流程图；图5是本专利技术一示例性实施例示出的一种非刚性图像配准装置的模块示意图；图6是本专利技术一示例性实施例示出的一种非刚性图像配准系统的模块示意图；图7为本专利技术一示例性实施例提供的一种电子设备的结构示意图。具体实施方式这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本专利技术相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本专利技术的一些方面相一致的装置和方法的例子。在本专利技术使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本专利技术。在本专利技术和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。应当理解，尽管在本专利技术可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本专利技术范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。本专利技术实施例提供一种非刚性图像配准方法，用于对灌注成像本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种非刚性图像配准方法，其特征在于，所述非刚性图像配准方法包括：/n确定待配准图像向配准参考图像配准的速率场；/n对所述速率场进行第一约束处理，直至所述速率场满足速率场收敛条件；/n根据满足所述速率场收敛条件的速率场确定形变场；/n对所述形变场进行第二约束处理，直至所述形变场满足形变场收敛条件，其中，满足所述形变场收敛条件的形变场用于实现所述待配准图像向所述配准参考图像的配准。/n

【技术特征摘要】
1.一种非刚性图像配准方法，其特征在于，所述非刚性图像配准方法包括：
确定待配准图像向配准参考图像配准的速率场；
对所述速率场进行第一约束处理，直至所述速率场满足速率场收敛条件；
根据满足所述速率场收敛条件的速率场确定形变场；
对所述形变场进行第二约束处理，直至所述形变场满足形变场收敛条件，其中，满足所述形变场收敛条件的形变场用于实现所述待配准图像向所述配准参考图像的配准。


2.如权利要求1所述的非刚性图像配准方法，其特征在于，所述速率场满足速率场收敛条件，包括：
所述速率场的散度在散度阈值范围内；
或，所述速率场的雅克比行列式在行列式阈值范围内。


3.如权利要求1所述的非刚性图像配准方法，其特征在于，对所述速率场进行第一约束处理，包括：
对所述速率场进行高斯约束和/或无散度约束。


4.如权利要求1所述的非刚性图像配准方法，其特征在于，所述形变场满足形变场收敛条件，包括：
所述形变场的散度在散度阈值范围内；
或，所述形变场的雅克比行列式在行列式阈值范围内。


5.如权利要求1所述的非刚性图像配准方法，其特征在于，对所述形变场进行第二约束处理，包括：
对所述形变场进行无散度约束。


6.一种非刚性图像配准方法，其特征在于，所述非刚性图像配准方法包括：
获取多个分辨率下的配准参考图像和待配准图像；
按照分辨率由低至高的顺序，对每个分辨率下的配准参考图像和待配准图像，利用权利要求1-5中任意一项所述的非刚性图像配准方法确定所述分辨率下的形变场；
将分辨率最高的形变场作用于相同分辨率的待配准图像，实现所述待配准图像向所述配准参考图像的图像配准。


7.一种非刚性图像配准装置，其特征在于，所述非刚性图像配准装置包括：
速率场确定模块，用于确定待配准图像向配准参考图像配准的速率场；
第一约束模块，用于对所述速率场进行第一约束处理，直至所述速率场满足速率场收敛条件；
形变...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱传伟，李广，白璐，
申请(专利权)人：东软医疗系统股份有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21