【技术实现步骤摘要】
本申请主要涉及医学影像，具体涉及一种基于肾脏特征的图像配准方法及相关设备。
技术介绍
1、目前用于经皮肾穿刺引导的影像技术主要有电子计算机断层扫描(computedtomography，ct)成像和超声成像。但是由于呼吸、组织变形以及穿刺手术过程中的不确定因素，使得基于术前高分辨率ct影像的穿刺规划难以在术中准确执行。
2、由于肾脏超声图像具有实时性强和检查成本低等优点，成为了术中常用的影像引导手段，但其较低的空间分辨率和狭小的视野限制了其在靶点定位中的作用，因此需要结合ct图像和肾脏超声图像完成在不同使用场景下的使用需求。
3、而现有基于特征的配准方法主要是提取图像的点特征、边缘特征进行匹配，但未考虑操作过程中超声探头对脏器的压迫而带来的影响，进而导致配准误差的出现，降低了配准精度。
技术实现思路
1、本申请提供一种基于肾脏特征的图像配准方法及相关设备，旨在解决现有技术中传统医学影像中图像配准不够准确的问题。
2、第一方面，本申请提供一种基于肾脏特征的图像配准方法，包括：
3、获取针对用户肾脏的术前ct图像，并根据术前ct图像进行肾脏的三维重构，得到术前ct图像中肾脏的三维图像；
4、对三维图像进行切面处理，得到肾脏切面图像；
5、获取当前得到的肾脏超声图像，并对肾脏切面图像和肾脏超声图像基于肾脏特征进行结构识别处理，得到处理后的肾脏切面图像和肾脏超声图像；
6、将处理后的肾脏切面图像与处理后的肾
7、可选地，所述对三维图像进行切面处理，得到肾脏切面图像，包括：
8、获取三维图像的形心，并基于形心确定三维图像的最大直径和最小直径，其中，最大直径和最小直径均包含形心；
9、根据最大直径和最小直径对三维图像进行切面处理，得到肾脏切面图像。
10、可选地，所述对肾脏切面图像和肾脏超声图像基于肾脏特征进行结构识别处理，得到处理后的肾脏切面图像和肾脏超声图像，包括：
11、基于肾脏特征在肾脏切面图像和肾脏超声图像中进行结构识别，确定肾脏切面图像和肾脏超声图像所包含的肾脏结构，其中，至少肾脏结构包括肾窦和肾锥体；
12、确定肾脏结构的子形心，并基于子形心对肾脏切面图像和肾脏超声图像进行标记，得到处理后的肾脏切面图像和肾脏超声图像。
13、可选地，所述将处理后的肾脏切面图像与处理后的肾脏超声图像进行配准处理，得到与肾脏超声图像相配准的目标图像，包括：
14、根据处理后的肾脏超声图像，对处理后的肾脏切面图像进行图像变换，得到变换后的肾脏切面图像，其中图像变换至少包括图像平移、图像剪切、图像缩放和图像旋转；
15、计算变换后的肾脏切面图像与处理后的肾脏超声图像的配准系数，并根据配准系数在肾脏切面图像中确定与肾脏超声图像相配准的目标图像。
16、可选地，所述根据处理后的肾脏超声图像，对处理后的肾脏切面图像进行图像变换，得到变换后的肾脏切面图像，包括：
17、根据处理后的肾脏超声图像和肾脏切面图像，确定对处理后的肾脏切面图像进行图像变换的变换系数；
18、根据变换系数对处理后的肾脏切面图像进行处理，得到变换后的肾脏切面图像。
19、可选地，所述计算变换后的肾脏切面图像与处理后的肾脏超声图像的配准系数，并根据配准系数在肾脏切面图像中确定与肾脏超声图像相配准的目标图像，包括：
20、获取子形心在变换后的肾脏切面图像中的第一坐标和在处理后的肾脏超声图像中第二坐标；
21、根据第一坐标和第二坐标，计算图像变换后的肾脏切面图像和处理后的肾脏超声图像的配准系数；
22、将配准系数与配准阈值进行比较，并根据比较结果在变换后的肾脏切面图像中选择第一图像作为目标图像，其中，第一图像的配准系数小于或者等于配准阈值，且第一图像的配准系数最小。
23、可选地，所述方法，还包括：
24、确定处理后的肾脏超声图像中相邻图像之间的第一间隔，以及处理后的肾脏切面图像中相邻图像之间的第二间隔；
25、获取处理后的肾脏超声图像和肾脏切面图像中各图像的质心，并基于所述质心得到处理后的肾脏超声图像对应的第一角度差值和处理后的肾脏切面图像对应的第二角度差值；
26、根据处理后的肾脏超声图像和肾脏切面图像、所述第一间隔和所述第二间隔以及所述第一角度差值和第二角度差值，计算得到对应的第一配准损失值；
27、根据重构的所述术前ct图像中肾脏的三维图像和所述超声图像，得到基于体积差的第二配准损失值；
28、将所述第一配准损失值和所述第二配准损失值相加，并根据相加结果确定与所述肾脏超声图像相配准的目标图像集。
29、第二方面，本申请提供一种基于肾脏特征的图像配准装置，基于肾脏特征的图像配准装置包括：
30、图像重构模块，用于获取针对用户肾脏的术前ct图像，并根据术前ct图像进行肾脏的三维重构，得到术前ct图像中肾脏的三维图像；
31、切面处理模块，用于对三维图像进行切面处理，得到肾脏切面图像；
32、识别标记模块，用于获取当前得到的肾脏超声图像，并对肾脏切面图像和肾脏超声图像基于肾脏特征进行结构识别处理，得到处理后的肾脏切面图像和肾脏超声图像；
33、配准确定模块，用于将处理后的肾脏切面图像与处理后的肾脏超声图像进行配准处理，得到与肾脏超声图像相配准的目标图像。
34、第三方面，本申请提供一种计算机设备，所述计算机设备包括：
35、一个或多个处理器；
36、存储器；以及
37、一个或多个应用程序，其中所述一个或多个应用程序被存储于所述存储器中，并配置为由所述处理器执行以实现第一方面中任一项所述的基于肾脏特征的图像配准方法。
38、第四方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有多条指令，所述指令适于处理器进行加载，以执行第一方面中任一项所述的基于肾脏特征的图像配准方法中的步骤。
39、本申请提供一种基于肾脏特征的图像配准方法及相关设备，在基于肾脏特征进行图像的配准时，获取预先得到的ct图像，并基于ct图像完成对肾脏的三维重建，得到肾脏的三维图像，然后对三维图像进行切片处理，得到肾脏切面图像，同时对于当前所得到的肾脏超声图像和肾脏切面图像基于肾脏的结构特征进行图像处理，最后根据处理后肾脏超声图像和肾脏切面图像进行图像的配准，完成在肾脏切面图像中确定与肾脏超声图像相配准的目标图像。实现了在处理过程中，基于肾脏的结构特征对肾脏超声图像和ct图像中的肾脏切面图像进行配准，提高了图像配准的准确性和实时性。
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1.一种基于肾脏特征的图像配准方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述三维图像进行切面处理，得到肾脏切面图像，包括：
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述肾脏切面图像和所述肾脏超声图像基于肾脏特征进行结构识别处理，得到处理后的肾脏切面图像和肾脏超声图像，包括：
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将处理后的肾脏切面图像与处理后的肾脏超声图像进行配准处理，得到与所述肾脏超声图像相配准的目标图像，包括：
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据处理后的肾脏超声图像，对处理后的肾脏切面图像进行图像变换，得到变换后的肾脏切面图像，包括：
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述计算变换后的肾脏切面图像与处理后的肾脏超声图像的配准系数，并根据所述配准系数在所述肾脏切面图像中确定与所述肾脏超声图像相配准的目标图像，包括：
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法，还包括：
8.一种基于肾脏特征的图像配准装置，其特征在于，所述
9.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括：
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器进行加载，以执行权利要求1至7任一项所述的基于肾脏特征的图像配准方法中的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种基于肾脏特征的图像配准方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述三维图像进行切面处理，得到肾脏切面图像，包括：
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述肾脏切面图像和所述肾脏超声图像基于肾脏特征进行结构识别处理，得到处理后的肾脏切面图像和肾脏超声图像，包括：
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将处理后的肾脏切面图像与处理后的肾脏超声图像进行配准处理，得到与所述肾脏超声图像相配准的目标图像，包括：
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据处理后的肾脏超声图像，对处理后的肾脏切面图像进行图像变换，...
【专利技术属性】
技术研发人员：程帆，饶婷，夏煜琦，游航，吴练练，
申请(专利权)人：武汉大学人民医院湖北省人民医院，
类型：发明
国别省市：
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