一种3D图像投影融合方法、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3D图像投影融合方法、装置、计算机设备和存储介质。方法包括：根据预设的第一方向、第二方向对腰椎影像图像进行投影处理，获取腰椎影像图像的第一方向图像、第二方向图像；对第一方向图像、第二方向图像的尺寸进行调整，获取第一调整图像、第二调整图像；将第一方向图像与第一调整图像进行拼接，获取第一残差图像；将第二方向图像与第二调整图像进行拼接，获取第二残差图像；将一个第一残差图像与另一个第一残差图像进行融合，获取第一融合图像；将一个第二残差图像与另一个第二残差图像进行融合，获取第二融合图像，可解决通过矢状面图像和冠状面图像融合的3D图像精度较差等问题。较差等问题。较差等问题。

A 3D image projection fusion method, device, computer equipment and storage medium

【技术实现步骤摘要】
一种3D图像投影融合方法、装置、计算机设备和存储介质


[0001]本专利技术涉及医疗图像检测
，特别是涉及一种3D图像投影融合方法、装置、计算机设备和存储介质。

技术介绍

[0002]腰椎间盘突出症、腰椎管狭窄症等腰椎疾病是常见的骨科疾病之一，可导致下肢感觉运动障碍、排尿功能异常，对人体健康构成极大威胁。因此，腰椎疾病的计算机辅助诊断(Computer Aided Diagnosis，CAD)和计算机辅助手术(Computer Aided Surgery，CAS)是近年来的研究热点。其中，快速、准确的三维(3
‑
Dimension，3D)椎体空间定位技术作为腰椎疾病相关CAD和CAS的有效保障，是亟待解决的重要科学问题之一。
[0003]目前，可以采用基于深度学习的椎体检测定位方法将待检测3D图像的三维信息投影到二维矢状面和冠状面视图中，并使用这些视图作为其二维卷积神经网络(Convolutional Neural Networks,CNN)的输入，用于脊柱识别和定位。然而，原始的待检测3D图像可能存在骨折、变形等问题，单一的矢状面和冠状面投影图像都不足以充分描述图像结构信息，从而导致通过矢状面图像和冠状面图像融合的3D图像精度较差。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种3D图像投影融合方法、装置、计算机设备和存储介质，改善3D图像融合性能不佳的问题。
[0005]一方面，提供一种3D图像投影融合方法，所述3D图像投影融合方法包括：
[0006]根据预设的第一方向、第二方向对腰椎影像图像进行投影处理，获取所述腰椎影像图像的第一方向图像、第二方向图像；
[0007]对所述第一方向图像、所述第二方向图像的尺寸进行调整，获取第一调整图像、第二调整图像；将所述第一方向图像与所述第一调整图像进行拼接，获取第一残差图像；将所述第二方向图像与所述第二调整图像进行拼接，获取第二残差图像；
[0008]将一个所述第一残差图像与另一个所述第一残差图像进行融合，获取第一融合图像；将一个所述第二残差图像与另一个所述第二残差图像进行融合，获取第二融合图像。
[0009]在其中一个实施例中，所述投影处理的方式至少包括以下之二：最大值投影、均值投影、标准差投影、求和投影。
[0010]在其中一个实施例中，对所述第一方向图像、所述第二方向图像的尺寸进行调整，获取第一调整图像、第二调整图像的步骤包括：
[0011]根据预设的高斯核矩阵对所述第一方向图像、所述第二方向图像进行卷积处理，获取第一滤波图像、第二滤波图像；
[0012]根据预设的下采样函数对所述第一滤波图像、所述第二滤波图像的像素进行删减，获取所述第一调整图像、所述第二调整图像。
[0013]在其中一个实施例中，将所述第一方向图像与所述第一调整图像进行拼接，获取
第一残差图像；将所述第二方向图像与所述第二调整图像进行拼接，获取第二残差图像的步骤包括：
[0014]根据预设的上采样函数对所述第一调整图像、所述第二调整图像的像素进行插值，获取第一插值图像、第二插值图像；
[0015]将所述第一方向图像的像素数值减去所述第一插值图像的像素数值，获取所述第一残差图像；
[0016]将所述第二方向图像的像素数值减去所述第二插值图像的像素数值，获取所述第二残差图像。
[0017]在其中一个实施例中，将一个所述第一残差图像与另一个所述第一残差图像进行融合，获取第一融合图像；将一个所述第二残差图像与另一个所述第二残差图像进行融合，获取第二融合图像的步骤包括：
[0018]判断一个所述第一残差图像的尺寸是否与另一个所述第一残差图像的尺寸相同；
[0019]若是，则将一个所述第一残差图像的像素与另一个所述第一残差图像的像素进行相加，获取所述第一融合图像；
[0020]若否，则对尺寸小的对应的一个所述第一残差图像的像素进行插值处理后与另一个所述第一残差图像的像素进行相加，获取所述第一融合图像；
[0021]判断一个所述第二残差图像的尺寸是否与另一个所述第二残差图像的尺寸相同；
[0022]若是，则将一个所述第二残差图像的像素与另一个所述第二残差图像的像素进行相加，获取所述第二融合图像；
[0023]若否，则对尺寸小的对应的一个所述第二残差图像的像素进行插值处理后与另一个所述第二残差图像的像素进行相加，获取所述第二融合图像。
[0024]在其中一个实施例中，获取第一融合图像与第二融合图像之后的的步骤还包括：
[0025]获取待检测目标在所述第一融合图像、所述第二融合图像的第一位置信息、第二位置信息；
[0026]根据预设的损失函数将所述第一位置信息与所述第二位置信息进行匹配，获取所述待检测目标的3D位置信息。
[0027]在其中一个实施例中，根据预设的损失函数将所述第一位置信息与所述第二位置信息进行匹配，获取所述待检测目标的3D位置信息包括：
[0028]将所述第一位置信息、所述第二位置信息输入至所述损失函数；
[0029]对所述损失函数的数值进行最小化处理，获取所述第一位置信息与所述第二位置信息之间的匹配关系，其中，所述损失函数P的数学表达为：
[0030][0031]其中，i，j分别代表所述待检测目标在所述第一位置信息、所述第二位置信息的索引，m
i,j
代表亲和矩阵系数，b代表所述待检测目标的顶点位置，代表第一位置信息在Z坐标轴上的顶点位置b的坐标数值，代表第二位置信息在Z坐标轴上的顶点位置b的坐标数值，∑(
·
)代表求和函数，||
·
||代表范数；
[0032]根据所述匹配关系，将所述第一位置信息与所述第二位置信息进行融合，获取所
述3D位置信息。
[0033]另一方面，提供了一种3D图像投影融合装置，所述3D图像投影融合装置包括：
[0034]图像投影模块，用于根据预设的第一方向、第二方向对腰椎影像图像进行投影处理，获取所述腰椎影像图像的第一方向图像、第二方向图像；
[0035]图像处理模块，用于对所述第一方向图像、所述第二方向图像的尺寸进行调整，获取第一调整图像、第二调整图像；将所述第一方向图像与所述第一调整图像进行拼接，获取第一残差图像；将所述第二方向图像与所述第二调整图像进行拼接，获取第二残差图像；
[0036]图像融合模块，用于将一个所述第一残差图像与另一个所述第一残差图像进行融合，获取第一融合图像；将一个所述第二残差图像与另一个所述第二残差图像进行融合，获取第二融合图像。
[0037]再一方面，提供了一种计算机设备，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以下步骤：
[0038]根据预设的第一方向、第二方向对腰椎影像图像进行投影处理，获取所述腰椎影像图像的第一方向图像、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种3D图像投影融合方法，其特征在于，包括：根据预设的第一方向、第二方向对腰椎影像图像进行投影处理，获取所述腰椎影像图像的第一方向图像、第二方向图像；对所述第一方向图像、所述第二方向图像的尺寸进行调整，获取第一调整图像、第二调整图像；将所述第一方向图像与所述第一调整图像进行拼接，获取第一残差图像；将所述第二方向图像与所述第二调整图像进行拼接，获取第二残差图像；将一个所述第一残差图像与另一个所述第一残差图像进行融合，获取第一融合图像；将一个所述第二残差图像与另一个所述第二残差图像进行融合，获取第二融合图像。2.根据权利要求1所述的3D图像投影融合方法，其特征在于，所述投影处理的方式至少包括以下之二：最大值投影、均值投影、标准差投影、求和投影。3.根据权利要求1所述的3D图像投影融合方法，其特征在于，对所述第一方向图像、所述第二方向图像的尺寸进行调整，获取第一调整图像、第二调整图像的步骤包括：根据预设的高斯核矩阵对所述第一方向图像、所述第二方向图像进行卷积处理，获取第一滤波图像、第二滤波图像；根据预设的下采样函数对所述第一滤波图像、所述第二滤波图像的像素进行删减，获取所述第一调整图像、所述第二调整图像。4.根据权利要求1所述的3D图像投影融合方法，其特征在于，将所述第一方向图像与所述第一调整图像进行拼接，获取第一残差图像；将所述第二方向图像与所述第二调整图像进行拼接，获取第二残差图像的步骤包括：根据预设的上采样函数对所述第一调整图像、所述第二调整图像的像素进行插值，获取第一插值图像、第二插值图像；将所述第一方向图像的像素数值减去所述第一插值图像的像素数值，获取所述第一残差图像；将所述第二方向图像的像素数值减去所述第二插值图像的像素数值，获取所述第二残差图像。5.根据权利要求1所述的3D图像投影融合方法，其特征在于，将一个所述第一残差图像与另一个所述第一残差图像进行融合，获取第一融合图像；将一个所述第二残差图像与另一个所述第二残差图像进行融合，获取第二融合图像的步骤包括：判断一个所述第一残差图像的尺寸是否与另一个所述第一残差图像的尺寸相同；若是，则将一个所述第一残差图像的像素与另一个所述第一残差图像的像素进行相加，获取所述第一融合图像；若否，则对尺寸小的对应的一个所述第一残差图像的像素进行插值处理后与另一个所述第一残差图像的像素进行相加，获取所述第一融合图像；判断一个所述第二残差图像的尺寸是否与另一个所述第二残差图像的尺寸相同；若是，则将一个所述第二残差图像的像素与另一个所述第二残差图像的像素进行相加，获取所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴政阳，李勇明，夏桂锋，李长青，郑文杰，
申请(专利权)人：重庆博仕康科技有限公司，
类型：发明
国别省市：