一种基于超分辨率重建的多模医学图像配准系统

1.本发明涉及智能医学技术领域，具体为一种基于超分辨率重建的多模医学图像配准系统。


背景技术：

2.智能医学的理论核心是物质、能量、信息，它研究了物质的运动规律，能量的运动规律，以及以物质和能量为载体而存在并运动变化的信息的接收与发放的方法，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：医学成像系统和医学图像处理，前者是指图像行成的过程，包括对成像机理、成像设备、成像系统分析等问题的研究；后者是指对已经获得的图像作进一步的处理，其目的是或者是使原来不够清晰的图像复原，或者是为了突出图像中的某些特征信息，或者是对图像做模式分类等等。
3.现有医学图像可能从不同的医疗机构或者不同的设备采集而来，采集的医学图像由于人为原因或者其他原因导致分辨率存在标准化的差异，医学图像的清晰度和标准化程度直接影响医生的诊断，降低了医生的诊疗效率，同时也不方便对医学图像进行可操作化的调整。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于超分辨率重建的多模医学图像配准系统，解决了采集的医学图像由于人为原因或者其他原因导致分辨率存在标准化的差异，医学图像的清晰度和标准化程度直接影响医生的诊断，降低了医生的诊疗效率，同时也不方便对医学图像进行可操作化的调整的问题。
5.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于超分辨率重建的多模医学图像配准系统，包括管理系统，所述管理系统与数据采集模块实现双向连接，并且管理系统通过无线与无线通讯模块实现双向连接，所述无线通讯模块通过无线与控制终端实现双向连接，并且管理系统与大数据库实现双向连接，所述管理系统包括中央控制系统，所述中央控制系统的输出端与图像配准模块的输入端连接，并且图像配准模块的输出端与超分辨率重建单元的输入端连接，所述超分辨率重建单元的输出端与图像数据优化重建模块的输入端连接，并且图像数据优化重建模块的输出端与中央控制系统的输入端连接，所述中央控制系统的输出端与图像操作单元的输入端连接，并且中央控制系统的输出端与图像数据分析模块的输入端连接，所述图像数据分析模块的输出端与分析结果输出模块的输入端连接，所述分析结果输出模块的输出端与中央控制系统的输入端连接。
6.优选的，所述超分辨率重建单元包括超分辨率模型构建模块，所述图像操作单元包括图像收放模块、尺寸修改模块和视图切换模块。
7.优选的，所述图像配准模块包括图像导入模块，所述图像导入模块的输出端与图像类型大小判定模块的输入端连接，并且图像类型大小判定模块的输出端与图像降噪处理
模块的输入端连接。
8.优选的，所述图像降噪处理模块的输出端与变换模型选择模块的输入端连接，并且变换模型选择模块的输出端与配准图像输出模块的输入端连接。
9.优选的，所述中央控制系统的输入端与图像预处理模块的输出端连接，并且图像预处理模块的输入端与医学图像数据接收模块的输出端连接，所述中央控制系统的输出端与图像显示模块的输入端连接。
10.优选的，所述控制终端包括综合分析模块，所述综合分析模块的输入端与分析结果获取模块和医疗机构相关信息获取模块的输出端连接，并且综合分析模块的输出端分别与转诊建议模块和会诊建议模块的输入端连接，所述转诊建议模块和会诊建议模块的输出端与反馈模块的输入端连接。
11.优选的，所述数据采集模块包括图像数据获取模块，所述图像数据获取模块的输出端与图像数据标准化处理模块的输入端连接，并且图像数据标准化处理模块的输出端与数据上传模块的输入端连接。
12.优选的，所述大数据库包括图像数据扫描模块，所述图像数据扫描模块的输出端与图像数据分类模块的输入端连接，并且图像数据分类模块的输出端与分类存储模块的输入端连接。
13.有益效果
14.本发明提供了一种基于超分辨率重建的多模医学图像配准系统。与现有技术相比具备以下有益效果：
15.(1)、该基于超分辨率重建的多模医学图像配准系统，通过中央控制系统的输出端与图像配准模块的输入端连接，并且图像配准模块的输出端与超分辨率重建单元的输入端连接，超分辨率重建单元的输出端与图像数据优化重建模块的输入端连接，并且图像数据优化重建模块的输出端与中央控制系统的输入端连接，中央控制系统的输出端与图像操作单元的输入端连接，并且中央控制系统的输出端与图像数据分析模块的输入端连接，图像数据分析模块的输出端与分析结果输出模块的输入端连接，分析结果输出模块的输出端与中央控制系统的输入端连接，采用超分辨率重建的方式，可以将不同医院、不同设备采集而来的同种医疗影像数据进行超分辨率重建，提高由于设备、人为操作而造成的分辨率低引起的标准化程度差异问题，配准前使用图像配准模块处理之后可以提高配准精度，方便医生进行图像的查看，提高诊断的精确性。
16.(2)、该基于超分辨率重建的多模医学图像配准系统，通过控制终端包括综合分析模块，综合分析模块的输入端与分析结果获取模块和医疗机构相关信息获取模块的输出端连接，并且综合分析模块的输出端分别与转诊建议模块和会诊建议模块的输入端连接，转诊建议模块和会诊建议模块的输出端与反馈模块的输入端连接，数据采集模块包括图像数据获取模块，图像数据获取模块的输出端与图像数据标准化处理模块的输入端连接，并且图像数据标准化处理模块的输出端与数据上传模块的输入端连接，大数据库包括图像数据扫描模块，图像数据扫描模块的输出端与图像数据分类模块的输入端连接，并且图像数据分类模块的输出端与分类存储模块的输入端连接，可以通过各项信息的调取，配合图像的查看，更加全面的对病人的情况进行掌握，促进了医疗信息化和标准化的发展，提高诊疗效率，提高了医疗资源的有效利用率，缓解医生和医院的工作负担。
附图说明
17.图1为本发明系统的结构原理框图；
18.图2为本发明大数据库的结构原理框图；
19.图3为本发明数据采集模块的结构原理框图；
20.图4为本发明控制终端的结构原理框图；
21.图5为本发明管理系统的结构原理框图。
22.图中：1
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管理系统、11
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中央控制系统、12
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图像配准模块、121
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图像导入模块、122
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图像类型大小判定模块、123
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图像降噪处理模块、124
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变换模型选择模块、125
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配准图像输出模块、13
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超分辨率重建单元、131
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超分辨率模型构建模块、14
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图像数据优化重建模块、15
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图像操作单元、151
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图像收放模块、152
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尺寸修改模块、153
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视图切换模块、16
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图像数据分析模块、17
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分析结果输出模块、18
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图像预处理模块、19
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医学图像数据接收模块、110
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图像显示模块、2
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数据采集模块、21
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图像数据获取模块、22
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图像数据标准化处理模块、23
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数据上传模块、3
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无线通讯模块、4
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控制终端、41
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综合分析模块、42
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分析结果获取模块、43
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医疗机构相关信息获取模块、44
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转诊建议模块、45
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会诊建议模块、46
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反馈模块、5
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大数据库、51
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图像数据扫描模块、52
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图像数据分类模块、53
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分类存储模块。
具体实施方式
23.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
24.请参阅图1
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5，本发明提供一种技术方案：一种基于超分辨率重建的多模医学图像配准系统，包括管理系统1，管理系统1与数据采集模块2实现双向连接，数据采集模块2包括图像数据获取模块21，图像数据获取模块21的输出端与图像数据标准化处理模块22的输入端连接，并且图像数据标准化处理模块22的输出端与数据上传模块23的输入端连接，并且管理系统1通过无线与无线通讯模块3实现双向连接，无线通讯模块3通过无线与控制终端4实现双向连接，控制终端4包括综合分析模块41，综合分析模块41的输入端与分析结果获取模块42和医疗机构相关信息获取模块43的输出端连接，可以通过各项信息的调取，配合图像的查看，更加全面的对病人的情况进行掌握，促进了医疗信息化和标准化的发展，提高诊疗效率，提高了医疗资源的有效利用率，缓解医生和医院的工作负担，并且综合分析模块41的输出端分别与转诊建议模块44和会诊建议模块45的输入端连接，转诊建议模块44和会诊建议模块45的输出端与反馈模块46的输入端连接，并且管理系统1与大数据库5实现双向连接，大数据库5包括图像数据扫描模块51，图像数据扫描模块51的输出端与图像数据分类模块52的输入端连接，并且图像数据分类模块52的输出端与分类存储模块53的输入端连接，管理系统1包括中央控制系统11，中央控制系统11的输入端与图像预处理模块18的输出端连接，并且图像预处理模块18的输入端与医学图像数据接收模块19的输出端连接，中央控制系统11的输出端与图像显示模块110的输入端连接，中央控制系统11的输出端与图像配准模块12的输入端连接，图像配准模块12包括图像导入模块121，图像导入模块121的输出端与图像类型大小判定模块122的输入端连接，并且图像类型大小判定模块122的输出端与
图像降噪处理模块123的输入端连接，图像降噪处理模块123的输出端与变换模型选择模块124的输入端连接，并且变换模型选择模块124的输出端与配准图像输出模块125的输入端连接，并且图像配准模块12的输出端与超分辨率重建单元13的输入端连接，超分辨率重建单元13包括超分辨率模型构建模块131，图像操作单元15包括图像收放模块151、尺寸修改模块152和视图切换模块153，超分辨率重建单元13的输出端与图像数据优化重建模块14的输入端连接，并且图像数据优化重建模块14的输出端与中央控制系统11的输入端连接，中央控制系统11的输出端与图像操作单元15的输入端连接，并且中央控制系统11的输出端与图像数据分析模块16的输入端连接，图像数据分析模块16的输出端与分析结果输出模块17的输入端连接，分析结果输出模块17的输出端与中央控制系统11的输入端连接，同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。
25.使用时，图像数据获取模块21从各个医疗机构获取医学图像，并通过图像数据标准化处理模块22将获取的图像转化成标准化的模式，数据上传模块23将达到标准化的图像数据传输至管理系统1中，图像预处理模块18对接收的医学图像数据进行预处理，中央控制系统11将预处理过后的图像传输至图像配准模块12中，确定图像的数据类型和大小，图像降噪处理模块123对图像进行降噪处理，然后根据图像的实际特征确定配准过程中所使用的变换模型，然后进行图像配准操作，配准图像输出模块125将配准完成的图像进行输出，超分辨率重建单元13中的超分辨率模型构建模块131构建模型，将配准完成的图像导入模型中，图像数据优化重建模块14对图像进行优化重建，将优化后的图像数据传输至中央控制系统11中，随后图像数据分析模块16对优化后的图像进行分析，分析的结果传输至中央控制系统11，通过图像显示模块110将图像进行显示，同时图像操作单元15可以对图像进行收放、尺寸修改和视图切换，控制终端4对分析的结果进行接收，然后根据医疗机构的相关信息进行综合分析，然后根据分析的结果，做出转诊建议或者会诊建议，并将其通过反馈模块46进行反馈，所有数据都会被大数据库5保存，大数据库5对图像数据进行分类，然后分类存储模块53对分类后的数据进行存储。
26.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
27.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。