肝脏医学图像配准与融合方法及系统技术方案

本发明专利技术公开一种肝脏医学图像配准与融合方法及系统，该方法包括：获得对于同一个肝脏的动脉期及静脉期肝脏CT图像序列图组，动脉期肝脏CT图像序列图组包括至少十幅动脉期肝脏CT图像，静脉期肝脏CT图像序列图组包括至少三十幅静脉期肝脏CT图像；对于每一幅动脉期肝脏CT图像，依次进行配准，在静脉期肝脏CT图像序列图组中找到与其取自相同截面的静脉期肝脏CT图像，获取与至少十幅动脉期肝脏CT图像配准的至少十幅静脉期肝脏CT图像；依次对每一幅动脉期肝脏CT图像及与其配准的一幅静脉期肝脏CT图像进行融合，获取至少十幅肝脏CT融合图像；以及对至少十幅肝脏CT融合图像进行序列三维重建，得到肝脏三维融合CT图像。得到肝脏三维融合CT图像。得到肝脏三维融合CT图像。

【技术实现步骤摘要】
肝脏医学图像配准与融合方法及系统


[0001]本专利技术涉及医学图像处理
，特别涉及一种肝脏医学图像的处理方法及系统。

技术介绍

[0002]肝脏是人体内重要的器官，肝脏内部有肝动脉、肝静脉、门静脉以及胆管系统等众多复杂的管道系统，对其进行图像处理、可视化研究、生物建模具有重要的意义。
[0003]肝脏的可视化研究可应用于临床诊断、手术和肝脏移植，其可以帮助医生在手术前了解肝脏内管道系统的分布和连接关系，未诊断定位和手术提供帮助。
[0004]医学图像配准是指对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都达到匹配。
[0005]图像融合(Image Fusion)是指将多源信道所采集到的关于同一目标的图像数据经过图像处理和计算机技术处理等，最大限度的提取各自信道中的有利信息，最后综合成高质量的图像，以提高图像信息的利用率、改善计算机解译精度和可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种肝脏医学图像配准与融合方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)、获得对于同一个肝脏的动脉期肝脏CT图像序列图组及静脉期肝脏CT图像序列图组，所述动脉期肝脏CT图像序列图组包括对于同一个肝脏的取自不同截面的至少十幅动脉期肝脏CT图像，所述静脉期肝脏CT图像序列图组包括对于同一个肝脏的取自不同截面的至少三十幅静脉期肝脏CT图像；(2)、依次对所述至少十幅动脉期肝脏CT图像及所述至少三十幅静脉期肝脏CT图像进行预处理；(3)、对所述动脉期肝脏CT图像序列图组中的每一幅动脉期肝脏CT图像，依次利用基于联合直方图的多分辨率CT图像配准方法进行配准，在所述静脉期肝脏CT图像序列图组中找到与其取自相同截面的静脉期肝脏CT图像，获取与所述至少十幅动脉期肝脏CT图像配准的至少十幅静脉期肝脏CT图像；(4)、依次对所述动脉期肝脏CT图像序列图组中的每一幅动脉期肝脏CT图像及与其配准的一幅静脉期肝脏CT图像进行基于图形处理器硬件加速的频域非下采样轮廓波变换实现图像融合，获取至少十幅肝脏CT融合图像；以及(5)对所述至少十幅肝脏CT融合图像进行序列三维重建，得到肝脏三维融合CT图像。2.如权利要求1所述的肝脏医学图像配准与融合方法，其特征在于，步骤(2)依次包括：对所述肝脏CT图像序列组中的每幅肝脏CT图像依次进行去噪声处理步骤、对比度增强处理步骤、以及靶点区域分隔处理步骤。3.如权利要求1所述的肝脏医学图像配准与融合方法，其特征在于，步骤(3)包括：(3
‑
1)确定所述动脉期肝脏CT图像序列图组中的一幅动脉期肝脏CT图像作为待配准的动脉期肝脏CT图像，选择所述静脉期肝脏CT图像序列图组中的一幅静脉期肝脏CT图像作为待配准的静脉期肝脏CT图像，对所述待配准的动脉期肝脏CT图像及静脉期肝脏CT图像分别进行多分辨率处理，构成含有三层的动脉期肝脏CT图像金字塔及静脉期肝脏CT图像金字塔，其中，所述动脉期肝脏CT图像金字塔及静脉期肝脏CT图像金字塔的顶层图像分辨率最小，最底层为原始图像；(3
‑
2)对所述动脉期肝脏CT图像金字塔的顶层图像的指定区域进行几何坐标刚体变换得到新区域；(3
‑
3)通过三次B样条插值方法得到所述静脉期肝脏CT图像金字塔的顶层图像在步骤(3
‑
2)获取的所述新区域的坐标；(3
‑
4)利用基于联合直方图的相似性测度计算所述动脉期肝脏CT图像金字塔的顶层图像与插值图之间的相似度，得到相似度函数；(3
‑
5)将步骤(3
‑
4)得到的所述相似度函数输入至粒子群算法优化算法中进行最优化计算得到最优变换参数，重复步骤(3
‑
2)～(3
‑
4)，直到取得最大值；(3
‑
6)将所述最优变换参数作为鲍威尔算法搜索的起始点，分别对所述动脉期肝脏CT图像金字塔及所述静脉期肝脏CT图像金字塔的最后两层图像进行处理，重复步骤(3
‑
2)～(3
‑
5)；以及(3
‑
7)输出所述静脉期肝脏CT图像在最终变换下的配准图像；经配准，获取与所述至少十幅动脉期肝脏CT图像配准的至少十幅静脉期肝脏CT图像。4.如权利要求3所述的肝脏医学图像配准与融合方法，其特征在于，步骤(4)包括：
(4
‑
1)选择所述动脉期肝脏CT图像序列图组中的一幅动脉期肝脏CT图像及与其处于同一截面的静脉期肝脏CT图像；(4
‑
2)对选择的动脉期肝脏CT图像及静脉期肝脏CT图像进行快速傅里叶变换，得到图像频域信号，对所述图像频域信号分别进行频域非下采样轮廓波分解变换，得到变换结果；(4
‑
3)对所述变换结果进行逆快速傅里叶变换，分别对低频部分C
L
和高频部分C
H
采取相应的变换，得到低频融合图像和高频融合图像(4
‑
4)对所述低频融合图像和高频融合图像进行快速傅里叶变换，对整个过程进行频域非下采样轮廓波重建变换，得到该截面的肝脏CT融合图像结果；以及(4
‑
5)依次选择所述动脉期肝脏CT图像序列图组中的其他的一幅动脉期肝脏CT图像及与其处于同一截面的静脉期肝脏CT图像，重复步骤(4
‑
2)～(4
‑
4)，直至获取至少十幅肝脏CT融合图像。5.如权利要求3所述的肝脏医学图像配准与融合方法，其特征在于，所述步骤(5)包括：(5
‑
1)设定等值面的值，提取出所述至少十幅肝脏CT融合图像中肝脏的目标轮廓，计算肝脏轮廓的面积，寻找不同截面肝脏轮廓之间的顺序关系并匹配；(5
‑
2)先读取所述至少十幅肝脏CT融合图像中的两幅肝脏CT融合图像中的肝脏轮廓，然后再每次读入一张相邻的肝脏CT融合图像的切片，每张切片上的像素点中相邻的四个和对应的下一张切片的四个像素点构成一个立方体，该立方体称为一个体素，然后从左到右、从前至后顺序依次处理一层中的全部相邻立方体，判别边界体素，抽取等值面，然后处理完一层后以相同的方式再继续读入下一张相邻的肝脏CT融合图像的切片，直...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏宾，董蒨，朱呈瞻，董冰子，
申请(专利权)人：青岛大学附属医院，
类型：发明
国别省市：