医学图像的配准方法、控制方法、系统、设备及介质与流程

本公开涉及图像配准，尤其涉及一种医学图像的配准方法、控制方法、系统、设备及介质。

背景技术：

1、多期相增强扫描是一次静脉注射对比剂，分别于供血的不同时期对被检查器官行多次完整容积扫描的一种扫描方法。增强扫描可以发现平扫未发现的病灶，主要用于鉴别病变为血管性或非血管性，明确纵膈病变与心脏大血管的关系，了解病变的血供情况以帮助鉴别良、恶性病变等，增加病灶的信息量，以便于对病灶定性分析甚至明确诊断。

2、例如肝脏ct四期增强扫描，由于肝脏的双重血供特点，四期扫描可判断病变的血流特性，进而对病变的性质进行判定。肝脏ct平扫期主要起肝脏疾病筛查的作用；动脉期主要观察肝动脉供血或肿瘤供血情况；门静脉期是观察肝实质的最佳时间；延迟期主要观察肝脏病变，肿瘤是否清晰。

3、随着医学图像后处理技术的发展，一些3d可视化软件可以加载多期增强结构进行阅片，医生可以使用软件提供的自动化及半自动化工具，将肝脏、各期图像中经造影剂增强的血管、肿瘤通过分割算法标记出来，再通过各期图像的空间配准关系，将肝脏、肿瘤、不同的血管等解剖结构在同一个空间进行融合，方便医生评估肿瘤的位置与周围血管、肝脏的毗邻关系，为治疗决策提供信息或支持手术规划等。

4、由于不同期相的图像是不同时间采集的，采集期间患者的呼吸心跳、身体移动会导致图像上的解剖结构空间位置未对齐，从而影响融合效果，所以需要进行图像配准。采集过程中造影剂动态充盈，导致不同期相的图像上除了解剖结构形状、位置的不同，还存在图像对比度的变化。比如肝动脉、门静脉和胆管的各级分支均伴行，三者在肝内的分布基本一致。而肝动脉期图像上肝动脉强化良好，门静脉期图像上门静脉强化良好，不同期相的图像内信息存在差异和不对称性，配准算法通常关注在图像上共有结构的对齐效果上，血管的对齐效果无法保证，甚至出现配准不良，如图1所示，融合视图上不同血管存在空间位置交叠，这类误差会干扰医生影像评估。

技术实现思路

1、本技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中不同结构对齐效果无法保证，不同结构存在空间交叠的缺陷，提供一种医学扫描图像的配准方法、控制方法、系统、设备及介质。

2、本技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

3、第一方面，提供一种医学图像的配准方法，所述配准方法包括，

4、获取预设扫描对象在两个期相中对应的第一医学图像和第二医学图像，所述第一医学图像包括第一增强结构，所述第二医学图像包括第二增强结构；

5、基于所述第一医学图像确定对应的第一目标图像，基于所述第二医学图像确定对应的第二目标图像，所述第一目标图像包含所对应的所述第一增强结构，所述第二目标图像包含所对应的所述第二增强结构；

6、对所述第一目标图像和所述第二目标图像进行灰度处理；

7、将所述灰度处理后的所述第一目标图像和所述第二目标图像基于预设灰度配准规则进行配准得到对应的目标配准参数。

8、较佳地，所述将所述灰度处理后的所述第一目标图像和所述第二目标图像基于预设灰度配准规则进行配准得到对应的目标配准参数的步骤包括：

9、将所述灰度处理后的所述第一目标图像和所述第二目标图像基于重建参数进行图像重建得到第一预配准图像和第二预配准图像；所述重建参数为所述第一医学图像和第二医学图像基于全局配准得到；

10、将所述第一预配准图像和所述第二预配置基于预设灰度配准规则进行配准得到对应的目标配准参数

11、较佳地，所述将所述灰度处理后的所述第一目标图像和所述第二目标图像基于重建参数进行图像重建得到第一预配准图像和第二预配准图像的步骤包括：

12、将灰度处理后的所述第二医学图像基于灰度处理后的所述第一医学图像进行全局配准，得到灰度处理后的所述第二目标图像的重建参数；

13、将所述第二目标图像基于所述重建参数重建得到所述第二预配准图像，将灰度处理后的所述第一目标图像作为所述第一预配准图像；

14、或者，

15、将灰度处理后的所述第一目标图像和所述第二目标图像基于同一参考图像进行全局配准得到各自对应的重建参数；将所述第一目标图像和所述第二目标图像基于各自对应的重建参数重建得到第一预配准图像和第二预配准图像。

16、较佳地，所述第一医学图像和第二医学图像基于全局配准得到重建参数的步骤包括，

17、确定所述预设扫描对象的部位类别；

18、响应于所述部位类别为头部，则将灰度处理后的所述第一医学图像和所述第二医学图像进行刚性配准，得到对应的空间变换矩阵作为重建参数；

19、响应于所述部位类别包括胸腔、腹腔和盆腔中的至少一个，则将灰度处理后的所述第一目标图像和所述第二医学图像输入预设空间配准模型，输出灰度处理后的所述第一医学图像和所述第二医学图像的配准空间变换矩阵和密集形变场作为重建参数。

20、较佳地，所述将所述灰度处理后的所述第一目标图像和所述第二目标图像基于预设灰度配准规则进行配准得到对应的目标配准参数的步骤包括：

21、将所述第一目标图像和所述第二目标图像输入预设灰度配准模型，输出所述第二目标图像的第二密集形变场；

22、将所述第二密集形变场作为所述第二目标图像的所述目标配准参数；

23、或者，

24、将所述第二密集形变场按照预设百分比进行分割为第一子密集形变场和第二子密集形变场；

25、将所述第一子密集形变场作为所述第一目标图像的目标配准参数；

26、将所述第二子密集形变场作为所述第二目标图像的目标配准参数。

27、第二方面，提供一种医学图像的控制方法，所述控制方法包括：

28、获取目标扫描对象在两个期相中对应的第一目标医学图像和第二目标医学图像，所述第一目标医学图像包括待配准的第一目标增强结构，所述第二目标医学图像包括待配准的第二目标增强结构；

29、获取所述第一目标增强结构和所述第二目标增强结构对应的目标配准参数；

30、其中，所述目标配准参数基于第一方面所述的医学图像的配准方法得到；

31、基于所述目标配准参数重建待配准的所述第一目标增强结构和所述第二目标增强结构。

32、第三方面，提供一种医学图像的配准系统，所述配准系统包括图像获取模块、目标确定模块、灰度处理模块和配准处理模块；

33、所述图像获取模块，用于获取预设扫描对象在两个期相中对应的第一医学图像和第二医学图像，所述第一医学图像包括第一增强结构，所述第二医学图像包括第二增强结构；

34、所述目标确定模块，用于基于所述第一医学图像确定对应的第一目标图像，基于所述第二医学图像确定对应的第二目标图像，所述第一目标图像包含所对应的所述第一增强结构，所述第二目标图像包含所对应的所述第二增强结构；

35、所述灰度处理模块，用于对所述第一目标图像和所述第二目标图像进行灰度处理；

36、所述配准处理模块，用于将所述灰度处理后的所述第一目标图像和所述第二目标图像基于预设灰度配准规则进行配准得到对应的目标配准参数。

37、第四方面，提供一种医学图像的控制系统，所述控制系统包括扫描图像获取模块，目标配准模块和重建模块；

38、所述扫描图像获取模块，用于在两个期相中对应的第一目标医学图像和第二目标医学图像，所述第一目标医学图像包括待配准的第一目标增强结构，所述第二目标医学图像包括待配准的第二目标增强结构；

39、所述目标配准模块，用于获取所述第一目标增强结构和所述第二目标增强结构对应的目标配准参数；

40、其中，所述目标配准参数基于第三方面所述的医学图像的配准系统得到；

41、所述重建模块，用于基于所述目标配准参数重建待配准的所述第一目标增强结构和所述第二目标增强结构。

42、第五方面，提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行计算机程序时实现如第一方面所述的医学图像的配准方法，或者如第二方面所述的医学图像的控制方法。

43、第六方面，提供一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述的医学图像的配准方法，或者如第二方面所述的医学图像的控制方法。

44、在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本技术各较佳实例。

45、本技术的积极进步效果在于：通过将不同期相医学图像中的目标图像进行灰度处理，以使不同目标图像中的目标结构形成灰度梯度差异，基于预设灰度配准规则避免目标结构之间出现错误的空间对应关系，提升全局配准的准确性。