图像配准方法、装置、计算机设备和存储介质制造方法及图纸

本申请涉及一种图像配准方法、装置、计算机设备和存储介质，其中，该图像配准方法包括：获取第一图像以及第二图像；根据所述第一图像以及第二图像，得到目标配准方程，并根据目标配准方程的解空间选取多个萤火虫点；计算每个萤火虫点针对第一图像以及第二图像进行配准的相似度，将所述相似度作为相应萤火虫点的亮度；根据每个萤火虫点的亮度以及萤火虫算法，对每个萤火虫点进行迭代计算，得到目标配准方程的最终解；根据所述最终解对第一图像以及第二图像进行配准。通过在迭代计算中加入了萤火虫点的亮度，能够降低迭代次数，减少算法的运行时间，提高算法的收敛速度。

【技术实现步骤摘要】
图像配准方法、装置、计算机设备和存储介质
本申请涉及医疗设备
，特别是涉及一种图像配准方法、装置、计算机设备和存储介质。
技术介绍
在进行医学图像分析时，通常需要将同一患者几幅图像放在一起分析，从而得到该患者的多方面的综合信息，提高医学诊断和治疗的水平。对几幅不同的图像作定量分析，首先要解决这几幅图像的严格对齐问题，这就是我们所说的图像的配准。医学图像配准，是指对于一幅医学图像寻求一种(或一系列)空间变换，使它与另一幅医学图像上的对应点达到空间上的一致。这种一致是指人体上的同一解剖点在两张匹配图像上有相同的空间位置。配准的结果应使两幅图像上所有的解剖点，或至少是所有具有诊断意义的点及手术感兴趣的点都达到匹配。例如，通过将同一位患者不同时间同一成像方法采集到的数据进行配准；或者将同一位患者使用不同成像方法得到的数据(例如CT数据与MR数据)进行配准，从而利用多种检测方法对医生感兴趣的区域进行检测。目前的传统技术中，通常使用萤火虫算法进行两张图像的配准。但传统的萤火虫配准方法，没有考虑亮度对数值移动数值迭代的影响，只考虑了移动方向，这样会导致迭代收敛的时间过长。
技术实现思路
本申请实施例提供了一种图像配准方法、装置、计算机设备和存储介质，以至少解决相关技术中图像配准时迭代收敛的时间过长的问题。第一方面，本申请实施例提供了一种图像配准方法，包括：获取第一图像以及第二图像；根据所述第一图像以及第二图像，得到目标配准方程，并根据目标配准方程的解空间选取多个萤火虫点；计算每个萤火虫针点对第一图像以及第二图像进行配准的相似度，将所述相似度作为相应萤火虫点的亮度；根据每个萤火虫点的亮度以及萤火虫算法，对每个萤火虫点进行迭代计算，得到目标配准方程的最终解；根据所述最终解对第一图像以及第二图像进行配准。在其中一个实施例中，所述根据目标配准方程的解空间选取多个萤火虫点包括：获取目标配准方程的求解范围；在所述目标配准方程的求解范围内得到解空间；所述解空间内的每一个点包括移动距离以及旋转角度；在所述解空间内选取多个萤火虫点。在其中一个实施例中，所述计算每个萤火虫点针对第一图像以及第二图像进行配准的相似度包括：获取每一个萤火虫点对应的移动距离以及旋转角度；根据所述移动距离以及旋转角度对第一图像和第二图像进行配准；根据配准后的第一图像和第二图像，计算对应萤火虫点的相似度。在其中一个实施例中，所述根据配准后的第一图像和第二图像，计算对应萤火虫点的相似度包括：根据配准后的第一图像和第二图像，计算归一化互信息，将所述归一化互信息作为对应萤火虫点的相似度；或根据配准后的第一图像和第二图像，计算均方误差，将所述均方误差作为对应萤火虫点的相似度。在其中一个实施例中，根据每个萤火虫点的亮度以及萤火虫算法，对每个萤火虫点进行迭代计算，得到目标配准方程的最终解包括：将每个萤火虫点分别与其余萤火虫点进行亮度比较；将当前萤火虫点向比自身亮度高的其余萤火虫点分别进行移动；所述移动的距离根据萤火虫的亮度以及萤火虫算法计算得到；计算移动后的所有萤火虫点的亮度，并将当前萤火虫点向比自身亮度高的其余萤火虫点分别进行移动，直至满足迭代停止条件，得到目标配准方程的最终解。在其中一个实施例中，所述迭代停止条件包括：迭代次数达到预设次数或萤火虫点间距小于预设距离。在其中一个实施例中，所述计算移动后的所有萤火虫点的亮度，并将当前萤火虫点向比自身亮度高的其余萤火虫点分别进行移动，直至满足迭代停止条件，得到目标配准方程的最终解包括：计算移动后的所有萤火虫点的亮度，并将当前萤火虫点向比自身亮度高的其余萤火虫点分别进行移动，直至满足迭代停止条件；计算所有萤火虫点的亮度；将亮度最高的萤火虫点作为目标配准方程的最终解，所述最终解包括移动距离以及旋转角度。第二方面，本申请实施例提供了一种图像配准装置，包括：获取模块，用于获取第一图像以及第二图像；选取模块，用于根据所述第一图像以及第二图像，得到目标配准方程，并根据目标配准方程的解空间选取多个萤火虫点；计算模块，用于计算每个萤火虫点针对第一图像以及第二图像进行配准的相似度，将所述相似度作为相应萤火虫点的亮度；迭代模块，用于根据每个萤火虫点的亮度以及萤火虫算法，对每个萤火虫点进行迭代计算，得到目标配准方程的最终解；配准模块，用于根据所述最终解对第一图像以及第二图像进行配准。第三方面，本申请实施例提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上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上述第一方面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，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述第一方面所述的图像配准方法。相比于相关技术，本申请实施例提供的图像配准方法，通过获取第一图像以及第二图像，再根据第一图像以及第二图像得到目标配准方程，在目标配准方程的解空间中选取多个萤火虫点，并计算利用每一个萤火虫点对第一图像和第二图像进行配准的相似度，将该相似度作为萤火虫点的亮度，根据萤火虫点的亮度以及萤火虫算法，对每个萤火虫点进行迭代计算，得到目标配准方程的最终解，通过最终解对第一图像和第二图像进行配准。通过在迭代计算中加入了萤火虫点的亮度，能够降低迭代次数，减少算法的运行时间，提高算法的收敛速度。本申请的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本申请的其他特征、目的和优点更加简明易懂。附图说明此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：图1为一个实施例中图像配准方法的流程示意图；图2为一个实施例中计算萤火虫点移动距离的方法流程示意图；图3a为一个实施例中的浮动图像；图3b为一个实施例中的参考图像；图4a为一个实施例中使用传统方法进行图像配准的配准结果；图4b为一个实施例中使用本申请方法进行图像配准的配准结果；图4c为一个实施例中传统方法配准结果与参考图像的差异；图4d为一个实施例中本申请方法配准结果与参考图像的差异；图5a为一个实施例中传统图像配准方法每次迭代后归一化互信息最大值形成的曲线；图5b为一个实施例中使用本申请图像配准方法每次迭代后归一化互信息最大值形成的曲线；图6a为一个实施例中传统图像配准方法每次迭代后均方误差最小值形成的曲线；图6b为一个实施例中使用本申请图像配准方法每次迭代后均方误差最小值形成的曲线；图7为一个实施例中图像配准装置的结构框图；图8为一个实施例中计算机设备的硬件结构示意图。具体实施方式为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行描述和说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。基于本申请提供的实施例，本领域普通技术人员在没有作本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图像配准方法，其特征在于，包括：/n获取第一图像以及第二图像；/n根据所述第一图像以及第二图像，得到目标配准方程，并根据目标配准方程的解空间选取多个萤火虫点；/n计算每个萤火虫点针对第一图像以及第二图像进行配准的相似度，将所述相似度作为相应萤火虫点的亮度；/n根据每个萤火虫点的亮度以及萤火虫算法，对每个萤火虫点进行迭代计算，得到目标配准方程的最终解；/n根据所述最终解对第一图像以及第二图像进行配准。/n

【技术特征摘要】
1.一种图像配准方法，其特征在于，包括：
获取第一图像以及第二图像；
根据所述第一图像以及第二图像，得到目标配准方程，并根据目标配准方程的解空间选取多个萤火虫点；
计算每个萤火虫点针对第一图像以及第二图像进行配准的相似度，将所述相似度作为相应萤火虫点的亮度；
根据每个萤火虫点的亮度以及萤火虫算法，对每个萤火虫点进行迭代计算，得到目标配准方程的最终解；
根据所述最终解对第一图像以及第二图像进行配准。


2.根据权利要求1所述的图像配准方法，其特征在于，所述根据目标配准方程的解空间选取多个萤火虫点包括：
获取目标配准方程的求解范围；
在所述目标配准方程的求解范围内得到解空间；所述解空间内的每一个点包括移动距离以及旋转角度；
在所述解空间内选取多个萤火虫点。


3.根据权利要求2所述的图像配准方法，其特征在于，所述计算每个萤火虫点针对第一图像以及第二图像进行配准的相似度包括：
获取每一个萤火虫点对应的移动距离以及旋转角度；
根据所述移动距离以及旋转角度对第一图像和第二图像进行配准；
根据配准后的第一图像和第二图像，计算对应萤火虫点的相似度。


4.根据权利要求3所述的图像配准方法，其特征在于，所述根据配准后的第一图像和第二图像，计算对应萤火虫点的相似度包括：
根据配准后的第一图像和第二图像，计算归一化互信息，将所述归一化互信息作为对应萤火虫点的相似度；或
根据配准后的第一图像和第二图像，计算均方误差，将所述均方误差作为对应萤火虫点的相似度。


5.根据权利要求4所述的图像配准方法，其特征在于，根据每个萤火虫点的亮度以及萤火虫算法，对每个萤火虫点进行迭代计算，得到目标配准方程的最终解包括：
将每个萤火虫点分别与其余萤火虫点进行亮度比较；
将当前萤火虫点向比自身亮度高的其余萤火虫点分别进行移动；所述移动的距...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄朔，严计超，
申请(专利权)人：上海联影医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31