图像拼接方法及装置制造方法及图纸

一种图像拼接方法及装置，用于对三维数字减影血管造影图像进行拼接，所述方法包括：获取第一体数据和第二体数据，所述第一体数据和第二体数据分别为用于拼接的相邻造影图像的重叠区域的体数据；分别将所述第一体数据和所述第二体数据进行最大密度投影，得到与第一体数据对应的第一图像和与所述第二体数据对应的第二图像；对所述第一图像和第二图像进行二维配准；根据所述二维配准的结果对所述第一体数据和第二体数据进行三维配准；对根据所述三维配准结果校正后的所述用于拼接的相邻造影图像的重叠区域进行图像融合，以实现对图像的拼接。该方法可以有效提升三维配准算法的准确度，有效缩短图像的拼接处理时间。

【技术实现步骤摘要】
图像拼接方法及装置
本专利技术涉及医学图像处理方法，尤其涉及一种图像拼接方法及图像拼接装置。
技术介绍
血管造影检查目前是诊断血管性疾病的主要方法，是一种介入检测方法。血管造影是指将造影剂注入血管里，通过成像设备的扫描，使目的血管显影，从而可以发现血管狭窄和闭塞的部位。通常所述血管造影是指数字减影血管造影，具体地，在注入造影剂之前，首先进行第一次成像，并用计算机将图像转换成数字信号储存起来，注入造影剂之后，再次成像并转换成数字信号；两次数字信号相减得到减影图像，减影图像中消除了骨骼和软组织的影响，使血管得以清晰显示，例如数字减影血管造影(DSA，DigitalSubtractionAngiography,)、磁共振血管造影(MRA，MagneticResonanceAngiography)，CT血管造影(CTA，CTAngiography)。随着介入放射学的发展，血管造影已经成为临床的一种重要的诊断方法，在头颈部及中枢神经系统疾病、心脏大血管疾病及肿瘤和外周血管疾病的诊断和治疗中都发挥着重要作用。但在血管造影检查中，通常有着被检查部位远大于图像检测器面积的矛盾。医生需要获得包含全身的或大范围的图像，以便更好地观察完整的或大视野的血管系统。然而，由于技术的限制或者扫描计划的不连续性，医生可能获得的是一系列的三维体数据。例如由于扫描板尺寸的限制，使用MRA扫描无法一次性得到大视野的图像，需要对目标大视野进行几次连续的扫描，相邻两次的扫描包含重叠区域，从而得到一系列含有重叠区域的三维体数据。通过对一系列三维体数据进行位置配准，可以将这多个体数据拼接成一个全景的三维体数据，例如将多个三维减影血管造影图像拼接成一个全景的三维减影血管造影图像。为了将多个分段的减影血管造影体数据合成一个全景减影血管造影体数据，拼接会成为必要的图像后处理应用。现有技术中存在多种图像拼接的方法，在图像拼接的过程中，由于在成像过程中，病人床板的位移、每次扫描时技师对扫描范围的更改以及病人自身的运动等因素，都会导致扫描得到的用于拼接的各图像在同一个坐标系中没有对准，必须经过坐标配准后，才能将各图像的重叠区域融合，进而拼成更大的全景图。但在对用于拼接的图像进行配准的过程中，由于减影血管造影图像信噪比较低、图像拼接的重叠区域图像信息差异较大等因素的影响，难以取得较好的配准效果，图像配准算法的精度较低，且由于三维减影血管造影图像的数据量较大，会导致需要较长的拼接处理时间。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是图像拼接过程中图像配准精度较低，且拼接处理时间较长的问题。为解决上述问题，本专利技术技术方案提供一种图像拼接方法，用于对三维数字减影血管造影图像进行拼接，所述方法包括：获取第一体数据和第二体数据，所述第一体数据和第二体数据分别为用于拼接的相邻造影图像的重叠区域的体数据；分别将所述第一体数据和所述第二体数据进行最大密度投影，得到与第一体数据对应的第一图像和与所述第二体数据对应的第二图像；对所述第一图像和第二图像进行二维配准；根据所述二维配准的结果对所述第一体数据和第二体数据进行三维配准；对根据所述三维配准结果校正后的所述用于拼接的相邻造影图像的重叠区域进行图像融合，以实现对图像的拼接。可选的，所述用于拼接的相邻造影图像为冠状面图像、矢状面图像和横断面图像中的任意一种。可选的，所述分别将所述第一体数据和所述第二体数据进行最大密度投影的过程包括：分别将所述第一体数据和所述第二体数据在第一平面中进行最大密度投影，所述第一平面为所述用于拼接的造影图像所在的平面。可选的，所述方法还包括：在获取所述第一图像和第二图像的过程中，分别获取第一像素点地图和第二像素点地图；所述第一像素点地图中各像素点的值为所述第一体数据所有层中对应所述像素点位置处灰度值最大的像素点所在的层号，所述第二像素点地图中各像素点的值为所述第二体数据中的所有层中对应所述像素点位置处灰度值最大的像素点所在的层号，所述第一像素点地图中的各像素点与所述第一图像中的各像素点位置一一对应，所述第二像素点地图中的各像素点与所述第二图像中的各像素点位置一一对应。可选的，所述二维配准的结果包括第一方向偏移量和第二方向偏移量；所述根据所述二维配准的结果对所述第一体数据和第二体数据进行三维配准的过程包括：根据所述二维配准结果校正所述第二像素点地图；确定差值范围，所述差值范围根据对应像素点的值的差值出现频率进行确定，所述对应像素点为所述第一像素点地图与校正后的第二像素点地图之间对应位置的像素点；获取第三方向偏移量，所述第三方向偏移量为所述差值范围内的所述对应像素点的差值的均值；根据所述第一方向偏移量、第二方向偏移量和第三方向偏移量对所述第一体数据和第二体数据进行三维配准。可选的，所述方法还包括：采用所述第一方向偏移量、第二方向偏移量和第三方向偏移量为迭代初始值，对所述第一体数据和第二体数据进行三维配准。可选的，所述方法还包括：在对所述第一体数据和所述第二体数据进行三维配准后，根据所述三维配准结果对用于拼接的造影图像的位置进行校正，所述三维配准结果包括所述第一方向偏移量、第二方向偏移量和第三方向偏移量。本专利技术技术方案还提供一种图像拼接方法，用于对三维数字减影血管造影图像进行拼接，所述三维数字减影血管造影图像包括N个重叠区域，其特征在于，所述方法包括：对于每个重叠区域，按照以下a-d步骤处理后得到N个重叠区域的三维配准：a.获取第一体数据和第二体数据，所述第一体数据和第二体数据分别为用于拼接的相邻造影图像的任意一个重叠区域的体数据；b.分别将所述第一体数据和所述第二体数据进行最大密度投影，得到与第一体数据对应的第一图像和与所述第二体数据对应的第二图像；c.对所述第一图像和第二图像进行二维配准；d.根据所述二维配准的结果对所述第一体数据和第二体数据进行三维配准；e.对根据所述N个重叠区域的三维配准结果校正后的所述用于拼接的相邻造影图像的重叠区域进行图像融合，以实现对图像的拼接；其中，N为大于1的整数。可选的，所述N个重叠区域依照所述造影图像的扫描顺序分别进行三维配准。本专利技术技术方案还提供一种图像拼接装置，用于对三维数字减影血管造影图像进行拼接，所述装置包括：获取单元，用于获取第一体数据和第二体数据，所述第一体数据和第二体数据分别为用于拼接的造影图像的重叠区域的体数据；投影单元，用于分别将所述第一体数据和所述第二体数据进行最大密度投影，得到与第一体数据对应的第一图像和所述第二体数据对应的第二图像；二维配准单元，用于对所述第一图像和第二图像进行二维配准；三维配准单元，用于根据所述二维配准的结果对所述第一体数据和第二体数据进行三维配准；拼接单元，用于对根据所述三维配准结果校正后的所述用于拼接的造影图像的重叠区域进行图像融合，以实现对图像的拼接。与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下优点：通过对用于拼接的造影图像的重叠区域的体数据进行最大密度投影的操作，可以使得重叠区域的体数据的片层间原本分散的信息集中到投影后的图像中，有效提高前景图像在三维配准采样域中的占比，为配准算法提供更多的有效信息，有效提升配准算法的准确度；通过对第一图像和第二图像的配准，得到二维的配准结果，并将所述二维配准结果应用到三维配准中，可以有效降低在配准本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像拼接方法，用于对三维数字减影血管造影图像进行拼接，其特征在于，包括：获取第一体数据和第二体数据，所述第一体数据和第二体数据分别为用于拼接的相邻造影图像的重叠区域的体数据；分别将所述第一体数据和所述第二体数据进行最大密度投影，得到与第一体数据对应的第一图像和与所述第二体数据对应的第二图像；对所述第一图像和第二图像进行二维配准；根据所述二维配准的结果对所述第一体数据和第二体数据进行三维配准；对根据所述三维配准结果校正后的所述用于拼接的相邻造影图像的重叠区域进行图像融合，以实现对图像的拼接。

【技术特征摘要】
1.一种图像拼接方法，用于对三维数字减影血管造影图像进行拼接，其特征在于，包括：获取第一体数据和第二体数据，所述第一体数据和第二体数据分别为用于拼接的相邻造影图像的重叠区域的体数据；分别将所述第一体数据和所述第二体数据进行最大密度投影，得到与第一体数据对应的第一图像和与所述第二体数据对应的第二图像；根据所述第一体数据和第二体数据中各像素点所在的层的信息，获取第一像素点地图和第二像素点地图；对所述第一图像和第二图像进行二维配准，获取第一方向偏移量和第二方向偏移量；根据所述二维配准的结果校正所述第二像素点地图，获取第三方向偏移量；根据所述第一方向偏移量、第二方向偏移量和第三方向偏移量对所述第一体数据和第二体数据进行三维配准；对根据所述三维配准的结果校正后的所述用于拼接的相邻造影图像的重叠区域进行图像融合，以实现对图像的拼接。2.如权利要求1所述的图像拼接方法，其特征在于，所述用于拼接的相邻造影图像为冠状面图像、矢状面图像和横断面图像中的任意一种。3.如权利要求1所述的图像拼接方法，其特征在于，所述分别将所述第一体数据和所述第二体数据进行最大密度投影的过程包括：分别将所述第一体数据和所述第二体数据在第一平面中进行最大密度投影，所述第一平面为所述用于拼接的造影图像所在的平面。4.如权利要求1所述的图像拼接方法，其特征在于，所述第一像素点地图中各像素点的值为所述第一体数据所有层中对应所述像素点位置处灰度值最大的像素点所在的层号，所述第二像素点地图中各像素点的值为所述第二体数据中的所有层中对应所述像素点位置处灰度值最大的像素点所在的层号，所述第一像素点地图中的各像素点与所述第一图像中的各像素点位置一一对应，所述第二像素点地图中的各像素点与所述第二图像中的各像素点位置一一对应。5.如权利要求4所述的图像拼接方法，其特征在于，所述获取所述第三方向偏移量的过程包括：根据所述二维配准的结果校正所述第二像素点地图；确定差值范围，所述差值范围根据对应像素点的值的差值出现频率进行确定，所述对应像素点为所述第一像素点地图与校正后的第二像素点地图之间对应位置的像素点；获取第三方向偏移量，所述第三方向偏移量为所述差值范围内的所述对应像素点的差值的均值。6.如权利要求5所述的图像拼接方法，其特征在于，还包括：采用所述第一方向偏移量、第二方向偏移量和第三方向偏移量为迭代初始值，对所述第一体数据和第二体数据进行三维配准。7.如权利要求5所述的图像拼接方法，其特征在于，还包括：在对所述第一体数据和所述第二体数据进行三维配准后，根据所述三维配准结果对用于拼接的造影图像的位置进行校正，所述三维配准结果包括所述第一方向偏移量、第二方向偏移量和第三方向偏移量。8.一种图像拼接方法，用于对三维数字减影血管造影图像进行拼接，所述三维数字减影血管造影图像包括N个重叠区域，其特征在于，包括：对于每个重叠区域，按照以下a-d步骤处理后得到N个重叠区域的三维配准：a.获取第一体数据和第二体数据，所述第一体数据和第二体数据分别为用于拼接的相...

【专利技术属性】
技术研发人员：于文君，
申请(专利权)人：上海联影医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31