一种医学图像的生成方法、装置和存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术实施方式公开了一种医学图像的生成方法、装置和存储介质。方法包括：获取利用摄像组件拍摄成像对象所生成的三维图像；识别所述三维图像中的、位于所述成像对象的表面的预定关键点；基于所述预定关键点，将包含所述成像对象的内部结构的参考三维模型与所述三维图像配准；基于所述配准后的参考三维模型和所述三维图像，生成医学图像。在对成像对象执行医学成像处理之前，即能够生成包含成像对象的内部结构的医学图像。还可以基于医学图像便利地确定内部结构的位置信息，有利于医学成像应用。用。用。

【技术实现步骤摘要】
一种医学图像的生成方法、装置和存储介质


[0001]本专利技术涉及医学成像
，特别是涉及一种医学图像的生成方法、装置和存储介质。

技术介绍

[0002]医学影像是指为了医疗或医学研究，对人体或人体某部分，以非侵入方式取得内部组织影像的技术与处理过程。它包含以下两个相对独立的研究方向：医学成像系统(Medical Imaging System)和医学图像处理(Medical Image Processing)。前者是指图像形成的过程，包括对成像机理、成像设备、成像系统分析等问题的研究；后者是指对已获得的图像作进一步的处理，包括：使原来不够清晰的图像复原；突出图像中的某些特征信息；对图像做模式分类，等等。
[0003]常见的医学成像系统包括X射线成像系统、电子计算机断层扫描(CT)系统和磁共振成像(MRI)系统，等等。诸多的医学成像技术既扩大了检查范围，还提高了诊断水平。
[0004]在现有技术中，需要利用医学成像系统生成包含成像对象的内部结构的医学图像。比如，在中国专利公开号CN105796052A中提到一种3D重构相片和内部医学扫描的联合可视化方案，其中就需要采用医学成像系统以扫描患者的内部区域。然而，人们期望更简便地得到包含成像对象的内部结构的医学图像。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施方式提出一种医学图像的生成方法、装置、系统和存储介质。
[0006]本专利技术实施方式的技术方案包括：
[0007]一种医学图像的生成方法，包括：
[0008]获取利用摄像组件拍摄成像对象所生成的三维图像；
[0009]识别所述三维图像中的、位于所述成像对象的表面的预定关键点；
[0010]基于所述预定关键点，将包含所述成像对象的内部结构的参考三维模型与所述三维图像配准；
[0011]基于所述配准后的参考三维模型和所述三维图像，生成医学图像。
[0012]可见，在本专利技术实施方式中，无需对成像目标执行医学成像，即可以通过包含成像对象的内部结构的、配准后的参考三维模型和成像对象的三维图像共同生成医学图像。而且，本专利技术实施方式通过识别出的、成像对象表面的关键点将参考三维模型与三维图像配准，简化了图像配准过程。
[0013]在一个实施方式中，所述识别三维图像中的、位于所述成像对象的表面的预定关键点包括：
[0014]将所述三维图像输入关键点识别网络模型；
[0015]使能所述关键点识别网络模型识别所述三维图像中的、位于所述成像对象的表面的预定关键点。
[0016]因此，本专利技术实施方式通过关键点识别网络模型自动识别关键点，将人工智能技术引进到医学图像的生成过程中，提高了关键点的识别效率。
[0017]在一个实施方式中，还包括：
[0018]获取所述关键点识别网络模型的训练数据；
[0019]利用所述训练数据对预设的神经网络模型进行训练，其中当所述神经网络模型输出结果的准确率大于预定的阈值时，得到所述关键点识别网络模型。
[0020]可见，本专利技术实施方式基于神经网络模型训练出关键点识别网络模型，便于实施。
[0021]在一个实施方式中，所述基于预定关键点，将包含所述成像对象的内部结构的参考三维模型与所述三维图像配准包括：
[0022]检测所述参考三维模型中对应于所述预定关键点的特征点；
[0023]建立所述预定关键点与所述特征点的映射关系；
[0024]基于所述映射关系将所述参考三维模型与所述三维图像配准。
[0025]因此，本专利技术实施方式通过关键点与特征点之间的映射，简便地配准参考三维模型和三维图像。
[0026]在一个实施方式中，所述基于配准后的参考三维模型和所述三维图像，生成医学图像包括：
[0027]基于所述三维图像生成所述成像对象的二维图像；
[0028]基于所述配准后的参考三维模型生成配准后的参考二维图像；
[0029]生成包含所述成像对象的二维图像和所述配准后的参考二维图像的二维医学图像。
[0030]因此，本专利技术实施方式提出了一种新颖的二维医学图像，该二维医学图像既包含成像对象的二维图像，还包含成像对象的二维内部结构。
[0031]在一个实施方式中，所述基于配准后的参考三维模型和所述三维图像，生成医学图像包括：
[0032]生成包含所述配准后的参考三维模型和所述三维图像的三维医学图像。
[0033]因此，本专利技术实施方式提出了一种新颖的三维医学图像，该三维医学图像既包含成像对象的三维图像，还包含成像对象的三维内部结构。
[0034]在一个实施方式中，还包括：
[0035]确定所述摄像组件的坐标系到X射线发生组件的坐标系的转换矩阵；
[0036]基于所述预定关键点在所述摄像组件的坐标系中的三维坐标以及所述转换矩阵，确定所述三维医学图像中的已选中像素点在所述X射线发生组件的坐标系中的三维坐标。
[0037]可见，本专利技术实施方式可以确定三维医学图像中的已选中像素点在X射线发生组件的坐标系中的三维坐标，可以便利地确定内部结构中的任意像素点的位置信息，有助于后续的医学成像应用(比如，X射线成像中的自动曝光剂量控制或束光器的自动规划，等等)。
[0038]在一个实施方式中，所述内部结构包含一或多个子区域；该方法还包括：
[0039]确定对应于X射线成像协议的子区域；
[0040]在所述医学图像中标识出所述对应于X射线成像协议的子区域；
[0041]确定真实三维空间中的、对应于标识出的所述子区域的X射线照射区域；
[0042]将所述X射线发生组件移动到对应于所述X射线照射区域的位置；
[0043]激励所述X射线发生组件发出透过所述X射线照射区域的X射线。
[0044]因此，可以利用医学图像中标识出的子区域确定出X射线照射区域，并控制X射线发生组件移动到透过X射线照射区域的恰当位置。
[0045]在一个实施方式中，所述参考三维模型包括下列中的至少一个：
[0046]利用医学成像系统对所述成像对象执行医学成像所生成的三维图像模型；
[0047]利用医学成像系统对不同于所述成像对象的其他成像对象执行医学成像所生成的三维图像模型；
[0048]基于计算机辅助三维建模技术生成的三维图像虚拟模型。
[0049]可见，参考三维模型既可以实施为真实的三维图像模型，还可以实施为虚拟的三维图像模型，具有多种实施方式。
[0050]一种医学图像的生成装置，包括：
[0051]获取模块，用于获取利用摄像组件拍摄成像对象所生成的三维图像；
[0052]识别模块，用于识别所述三维图像中的、位于所述成像对象的表面的预定关键点；
[0053]配准模块，用于基于所述预定关键点，将包含所述成像对象的内部结构的参考三维模型与所述三维图像配准；
[0054]生成模块，用于基于所述配准后的参考三维模本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种医学图像的生成方法(100)，其特征在于，包括：获取利用摄像组件拍摄成像对象所生成的三维图像(101)；识别所述三维图像中的、位于所述成像对象的表面的预定关键点(102)；基于所述预定关键点，将包含所述成像对象的内部结构的参考三维模型与所述三维图像配准(103)；基于所述配准后的参考三维模型和所述三维图像，生成医学图像(104)。2.根据权利要求1所述的医学图像的生成方法(100)，其特征在于，所述识别三维图像中的、位于所述成像对象的表面的预定关键点(102)包括：将所述三维图像输入关键点识别网络模型；使能所述关键点识别网络模型识别所述三维图像中的、位于所述成像对象的表面的预定关键点。3.根据权利要求2所述的医学图像的生成方法(100)，其特征在于，还包括：获取所述关键点识别网络模型的训练数据；利用所述训练数据对预设的神经网络模型进行训练，其中当所述神经网络模型输出结果的准确率大于预定的阈值时，得到所述关键点识别网络模型。4.根据权利要求1所述的医学图像的生成方法(100)，其特征在于，所述基于预定关键点，将包含所述成像对象的内部结构的参考三维模型与所述三维图像配准(103)包括：检测所述参考三维模型中对应于所述预定关键点的特征点；建立所述预定关键点与所述特征点的映射关系；基于所述映射关系将所述参考三维模型与所述三维图像配准。5.根据权利要求1所述的医学图像的生成方法(100)，其特征在于，所述基于配准后的参考三维模型和所述三维图像，生成医学图像(104)包括：基于所述三维图像生成所述成像对象的二维图像；基于所述配准后的参考三维模型生成配准后的参考二维图像；生成包含所述成像对象的二维图像和所述配准后的参考二维图像的二维医学图像。6.根据权利要求1所述的医学图像的生成方法(100)，其特征在于，所述基于配准后的参考三维模型和所述三维图像，生成医学图像(104)包括：生成包含所述配准后的参考三维模型和所述三维图像的三维医学图像。7.根据权利要求6所述的医学图像的生成方法(100)，其特征在于，还包括：确定所述摄像组件的坐标系到X射线发生组件的坐标系的转换矩阵；基于所述预定关键点在所述摄像组件的坐标系中的三维坐标以及所述转换矩阵，确定所述三维医学图像中的已选中像素点在所述X射线发生组件的坐标系中的三维坐标。8.根据权利要求1所述的医学图像的生成方法(100)，其特征在于，所述内部结构包含一或多个子区域；该方法还包括：确定对应于X射线成像协议的子区域；在所述医学图像中标识出所述对应于X射线成像协议的子区域；确定真实三维空间中的、对应于标识出的所述子区域的X射线照射区域；将所述X射线发生组件移动到对应于所述X射线照射区域的位置；
激励所述X射线发生组件发出透过所述X射线照射区域的X射线。9.根据权利要求1
‑
8中任一项所述的医学图像的生成方法(100)，其特征在于，所述参考三维模型包括下列中的至少一个：利用医学成像系统对所述成像对象执行医学成像所生成的三维图像模型；利用医学成像系统对不同于所述成像对象的其他成像对象执行医学成像所生成的三维图像模型；基于计算机辅助三维建模技术生成的三维图像虚拟模型。10.一种医学图像的生...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭希帅，曹景泰，邹赟哲，
申请(专利权)人：上海西门子医疗器械有限公司，
类型：发明
国别省市：