核磁共振图像批量配准方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种核磁共振图像批量配准方法，包括：a.将医学图像数据文件按照规定方式组织；b.将组织后的医学图像数据文件进行标准化；c.从标准化后的医学图像数据文件中，将配准参考图像和待配准图像读入到内存；d.根据配准参考图像和待配准图像使用配准算法生成形变场；e.将生成的形变场应用到待配准图像上，生成配准后的图像；f.保存配准后的图像到文件；g.重复步骤c

【技术实现步骤摘要】
核磁共振图像批量配准方法及系统


[0001]本专利技术涉及一种核磁共振图像批量配准方法及系统。

技术介绍

[0002]图像配准是将不同的数据集转换为一个坐标系的过程。数据可能是多张照片、来自不同传感器、时间、深度或视角的数据。其用于计算机视觉、医学成像、军事自动目标识别，以及编译和分析来自卫星的图像和数据。为了能够比较或整合从这些不同测量中获得的数据，配准是必要的。在涉及到医学图像的处理过程中，配准是十分重要的一个步骤。核磁共振数据包含很多个模态，包括结构磁共振成像、弥散磁共振成像、功能磁共振成像、灌注成像等，在使用不同的模态时，要将这些模态的图像对齐，以便融合不同模态的图像中包含的信息，再根据医学图像做出各种各样的分析和预测，这个过程就是配准。
[0003]常用的配准的变换有两种，分别是刚性变换和仿射变换。刚性变换包括旋转和平移，放射变换包括缩放、裁剪和扭曲。
[0004]现有的配准方法是使用ITK
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SNAP软件，然而，使用ITK
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SNAP进行配准需要每次都手动打开配准参考图像和待配准图像，再调整配准用的参数，待配准完成后还要手动保存配准之后的图像，步骤复杂，如果有很多的图像需要配准，则需要做大量的重复工作，消耗大量的时间。ITK等一些工具库和ANT等命令行工具没有用户图形界面，只适合有代码基础的人使用，没有代码基础的人无法使用这样的方式进行配准，而医生是配准软件很大的用户群体，他们没有代码基础无法使用这种方式。
[0005]总而言之，现有的配准软件要么是软件库或者命令行工具，没有代码基础的人无法使用，要么需要手动打开和保存配准输入和输出的图像，不适合进行大批量的配准工作，当有许多模态或者许多病人的图像需要配准时，就会产生大量的重复工作。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，有必要提供一种核磁共振图像批量配准方法及系统。
[0007]本专利技术提供一种核磁共振图像批量配准方法，该方法包括如下步骤：a.将医学图像数据文件按照规定方式组织，所述医学图像数据文件包括：配准参考图像和待配准图像；b.将组织后的医学图像数据文件进行标准化；c.从标准化后的医学图像数据文件中，将配准参考图像和待配准图像读入到内存；d.根据配准参考图像和待配准图像使用配准算法生成形变场；e.将生成的形变场应用到待配准图像上，生成配准后的图像；f.保存配准后的图像到文件；g.重复步骤c
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步骤f，直至所有患者的图像都被配准完成。
[0008]优选地，该方法还包括步骤：
[0009]将处理过程中的异常信息和错误信息保存到文件中，提醒用户查看。
[0010]优选地，所述的步骤a包括：
[0011]将待处理医学图像数据文件存放在一个根目录下，所述根目录下每一个患者有一个单独的文件夹，所述文件夹保存该患者所有模态的图像，指定根目录和一个配准之后文
件输出的目录。
[0012]优选地，所述的步骤b包括：
[0013]将所述医学图像数据文件的文件名统一成一致的格式。
[0014]优选地，所述的步骤c包括：
[0015]根据指定的根目录以及配准参考图像的模态，读取配准参考图像和待配准图像。
[0016]优选地，所述的步骤d具体包括：
[0017]步骤S41，将初始形变场应用到待配准图像上，并对待配准图像进行插值，得到同分辨率的待配准图像和配准参考图像；
[0018]步骤S42，根据待配准图像和配准参考图像计算配准质量评估标准，所述评估标准包括：灰度差和互信息等；
[0019]步骤S43，根据计算出来的评估标准，优化形变场，更新形变矩阵的数值，得到更新之后的形变矩阵；
[0020]步骤S44，返回步骤S41将更新之后的形变矩阵应用到待配准图像上，并对待配准图像进行插值，重复步骤S41至步骤S43，直至配准质量评估标准低于设定阈值或者达到了设定的迭代步数。
[0021]优选地，所述的步骤f具体包括如下步骤：
[0022]根据指定的配准之后文件输出的目录，为当前正在处理的患者创建一个文件夹，将配准参考图像复制到该文件夹，并将配准之后的文件保存到该文件夹，遍历该患者的其他待配准文件直至该患者的所有待配准文件都被配准完成。
[0023]本专利技术提供一种核磁共振图像批量配准系统，该系统包括组织模块101、标准化模块102、读入模块103、形变场生成模块104、处理模块105、存储模块106，其中：所述组织模块用于将医学图像数据文件按照规定方式组织，所述医学图像数据文件包括：配准参考图像和待配准图像；所述标准化模块用于将组织后的医学图像数据文件进行标准化；所述读入模块用于从标准化后的医学图像数据文件中，将配准参考图像和待配准图像读入到内存；所述形变场生成模块用于根据配准参考图像和待配准图像使用配准算法生成形变场；所述处理模块用于将生成的形变场应用到待配准图像上，生成配准后的图像；所述存储模块用于保存配准后的图像到文件。
[0024]优选地，该系统还包括提醒模块：
[0025]所述提醒模块用于将处理过程中的异常信息和错误信息保存到文件中，提醒用户查看。
[0026]本专利技术解决了现有技术无法对多患者多模态核磁共振图像进行批量配准的问题，能够节省配准时进行大量重复操作的时间，实现对多患者多模态的核磁图像进行批量配准。
附图说明
[0027]图1为本专利技术核磁共振图像批量配准方法的流程图；
[0028]图2为本专利技术核磁共振图像批量配准系统的硬件架构图。
具体实施方式
[0029]下面结合附图及具体实施例对本专利技术作进一步详细的说明。
[0030]参阅图1所示，是本专利技术核磁共振图像批量配准方法较佳实施例的作业流程图。
[0031]步骤S1，将医学图像数据文件按照规定方式组织。所述医学图像数据文件包括：配准参考图像和待配准图像。具体而言：
[0032]指示用户将医学图像数据文件按照规定方式组织：将待处理医学图像数据文件存放在一个根目录下，所述根目录下每一个患者有一个单独的文件夹，里面保存着该患者所有模态的图像，本实施例只需指定根目录和一个配准之后文件输出的目录即可。
[0033]步骤S2，将组织后的医学图像数据文件进行标准化。具体而言：
[0034]将用户存放的图像的文件名进行标准化。医学图像的命名中经常会遇到文件命名不一致的情况，有大小写不一致、空格不一致等，会影响文件的读取，将文件名统一成一致的格式。
[0035]步骤S3，从标准化后的医学图像数据文件中，将配准参考图像和待配准图像读入到内存。具体而言：
[0036]将配准参考图像和待配准图形读入到内存，根据指定的根目录以及配准参考图像的模态，读取配准参考图像和待配准图像。
[0037]步骤S4，根据配准参考图像和待配准图像使用配准算法生成形变场。具体而言：
[0038]用户可以指定配准所用的参数，所述参数包本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种核磁共振图像批量配准方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：a.将医学图像数据文件按照规定方式组织，所述医学图像数据文件包括：配准参考图像和待配准图像；b.将组织后的医学图像数据文件进行标准化；c.从标准化后的医学图像数据文件中，将配准参考图像和待配准图像读入到内存；d.根据配准参考图像和待配准图像使用配准算法生成形变场；e.将生成的形变场应用到待配准图像上，生成配准后的图像；f.保存配准后的图像到文件；g.重复步骤c
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步骤f，直至所有患者的图像都被配准完成。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括步骤：将处理过程中的异常信息和错误信息保存到文件中，提醒用户查看。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的步骤a包括：将待处理医学图像数据文件存放在一个根目录下，所述根目录下每一个患者有一个单独的文件夹，所述文件夹保存该患者所有模态的图像，指定根目录和一个配准之后文件输出的目录。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的步骤b包括：将所述医学图像数据文件的文件名统一成一致的格式。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述的步骤c包括：根据指定的根目录以及配准参考图像的模态，读取配准参考图像和待配准图像。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述的步骤d具体包括：步骤S41，将初始形变场应用到待配准图像上，并对待配准图像进行插值，得到同分辨率的待配准图像和配准参考图像；步骤S42，根据待配准图像和配准参考图像计算配准质量评估标准，所述评估标准包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁天庆，李志成，赵源深，
申请(专利权)人：中国科学院深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：