[发明专利]数字人图像与CT图像的配准方法及系统

说明书

本发明提供一种数字人图像与CT图像的配准方法，包括有：灰度转换步骤，将第一数字人图像进行灰度转换以生成第二数字人图像；灰度配准步骤，将所述第二数字人图像与CT图像进行灰度配准，生成图像转换函数；转换合成步骤，根据所述图像转换函数分别对所述第一数字人图像的各个通道进行转换，并将各个通道的转换结果合成为第三数字人图像。本发明还相应提供一种数字人图像与CT图像的配准系统。借此，本发明能够实现彩色数字人图像和CT图像的配准，利用数字人图像带的器官分割数据，可以把配准结果应用于CT图像的器官分割中，从而快速实现CT图像的器官分割。

技术领域

本发明涉及医学图像处理、计算机人工智能、计算机医学辅助诊疗系统技术领域，尤其涉及一种数字人图像与CT图像的配准方法及系统。

背景技术

随着医学、计算机技术及生物工程技术的发展，医学影像学为临床诊断提供了多种模态的医学图像，如CT(Computed Tomography，计算机断层成像)、MR(MagneticResonance Imaging，磁共振成像)、SPECT(Single-Photon Emission ComputedTomography，单光子发射计算机断层成像术)、PET(Positron Emission ComputedTomography，正电子发射型计算机断层显像)、DSA(减影血管造影，Digital SubtractionAngiography)、超声图像、电阻抗图像等，这些图像可以提供关于病变组织或器官的解剖或功能信息。在实际临床应用中，单模态的图像往往不能提供医生所需要的足够的信息。通常需要将不同模态的图像融合在一起，得到更丰富的信息以便了解病变组织或器官的综合信息，从而作出准确的诊断或制订出合适的治疗方案。例如，在放射治疗中，需要用CT扫描来计算放射剂量的分布，而用MR来准确地定位病变组织的轮廓。在外科手术导航系统中，将手术前所得到的CT或MR的病灶三维图像与手术中所得到的实时X荧光图像或超声图像进行融合，或它们到物理空间的配准与融合。以便实时地指导和观察，确保手术顺利准确地进行。这些是多模态图像的配准与融合的基本研究内容，而配准是进行其必要工作的前提。

目前解决非刚性多模图像配准问题的方法大体上被分为两类：第一类是基于互信息测度的配准方法，然而这类方法通常都没有考虑图像的局部特征结构，计算耗时，而且容易陷入局部极值导致配准结果不准确。第二类方法通过图像结构表征方法将多模图像配准简化为单模图像配准。目前配准主要使用与主体间的配准，多模态配准，多模态主要是基于灰度图像的CT、MR、PET等单通道灰度图像。

数字人图像是计算机图形图像技术与临床解剖学相结合，将足够多个人体数据为基础生成计算机三维几何模型，目前医学图像的配准主要利用待配准图像的灰度分布特性进行配准，考虑到数字人图像带有器官分割数据，数字人图像是多通道彩色图像，因此实现彩色数字人图像与CT图像的配准将有重要意义。

中国发明专利申请201810156716.9公开了一种基于梯度分布的非刚体医学图像配准方法，其构造归一化互信息相似性测度，构建梯度分布距离，建立非刚体配准模型；对配准模型进行求解，但是考虑了医学图像的梯度分布信息进行配准，该专利申请仅限CT图像与CT图像之间的配准。

中国发明专利申请201611174000.9公开了一种医学图像配准方法，但该专利申请仅限CT、MR灰度图像的多模态配准以及CT的单模态配准。

综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。

发明内容

针对上述的缺陷，本发明的目的在于提供一种数字人图像与CT图像的配准方法及系统，其能够实现彩色数字人图像和CT图像的配准，利用数字人图像带的器官分割数据，可以把配准结果应用于CT图像的器官分割中，从而快速实现CT图像的器官分割。

为了实现上述目的，本发明提供一种数字人图像与CT图像的配准方法，包括有：

灰度转换步骤，将第一数字人图像进行灰度转换以生成第二数字人图像；