本发明专利技术涉及一种用于选择相似性度量的方法和装置，该装置包括：获取模块，用于获取图像配准任务将要配准的图像的特征；检索模块，用于从预先存储的多个映射信息中，检索出指定的映射信息，其中，所述多个映射信息的每一个指示一个相似性度量对具有一组特征的图像进行基于灰度的图像配准所具有的准确度和/或鲁棒性，以及，所述指定的映射信息是所述多个映射信息中指示相似性度量对具有所述获取的特征的图像进行基于灰度的图像配准所具有的准确度和/或鲁棒性；以及，选择模块，用于从所述指定的映射信息所涉及的相似性度量中，选择在所述图像配准任务中进行基于灰度的图像配准使用的相似性度量，其中，所述选择的相似性度量对具有所述获取的特征的图像进行基于灰度的图像配准所具有的准确度和/或鲁棒性比所述指定的映射信息所涉及的相似性度量中的其它相似性度量对具有所述获取的特征的图像进行基于灰度的图像配准所具有的准确度和/或鲁棒性高。利用该方法和装置，可以为图像配准任务选择合适的相似性度量以提高图像配准的准确度和/或鲁棒性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及图像配准领域，尤其涉及一种用于选择相似性度量的方法和装置。
技术介绍
图像配准是指通过一定手段寻找两幅图像之间对应的空间几何变换关系，使一幅图像进行相应的空间变换(例如，平移、旋转、缩放)后在空间位置上与另一幅图像达到一致。在图像配准中，通常采用的一种方法是基于灰度的图像配准。该方法理论上是采用图像相关技术。该方法的优点是利用相关值就能够很好地表示两幅图像的相似程度。基于灰度的图像配准(intensity based image registrat1n)在医学图像处理中有非常广泛的应用，它是不同模态医学图像的融合的基础，并为医务工作者使用各种医学影像提供便利。因此，希望获得准确性和鲁棒性都十分优良的配准方法，使通过不同成像模式所获得的图像的信息能够完美地整合。但是，由于生物变异、生物信息的类型不同、图像劣化、病人病情随时间的变化等因素的影响，可能使待配准的图像存在巨大差异，从而使图像配准成为了一个棘手的问题。在基于灰度的配准中，配准方法的准确性和鲁棒性与在配准中所采用的相似性度量密切相关。相似性度量的效果基于许多因素，例如成像模式、图像内容、图像质量、空间变换和大量实施细节。这些因素的复杂相互依赖性使得评定特定因素对相似性度量的影响以及采用该相似性度量的配准结果产生困难。即使对于有经验的专家，为新的配准任务选择最佳的相似性度量也是不容易的。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供一种用于选择相似性度量的方法和装置，其能够为图像配准任务选择合适的相似性度量以提高图像配准的准确度和/或鲁棒性。按照本专利技术实施例的一种用于选择相似性度量的方法，包括:获取图像配准任务将要配准的图像的特征；从存储的多个映射信息中，检索出指定的映射信息，其中，所述多个映射信息的每一个指示一个相似性度量对具有一组特征的图像进行基于灰度的图像配准所具有的准确度和/或鲁棒性，以及，所述指定的映射信息是所述多个映射信息中指示相似性度量对具有所述获取的特征的图像进行基于灰度的图像配准所具有的准确度和/或鲁棒性；以及，从所述指定的映射信息所涉及的相似性度量中，选择在所述图像配准任务中进行配准使用的相似性度量，其中，所述选择的相似性度量对具有所述获取的特征的图像进行基于灰度的图像配准所具有的准确度和/或鲁棒性比所述指定的映射信息所涉及的相似性度量中的其它相似性度量对具有所述获取的特征的图像进行基于灰度的图像配准所具有的准确度和/或鲁棒性高。在一种实现方式中，当所述选择的相似性度量多于一个时，所述方法还包括:利用配准是已知的且具有所述获取的特征的多个第一图像对，训练利用所述选择的相似性度量构造的代价函数。在一种实现方式中，所述准确度使用样本图像对的金标准空间变换和另一特定空间变换之间的差异来表示，其中，所述金标准空间变换使得已被执行所述金标准空间变换的所述图像对被配准，以及，所述特定空间变换使得基于已被执行所述特定空间变换的所述图像对所计算的相似性度量具有最大值。在另一种实现方式中，所述准确度使用相似性度量的两个计算值之间的差值来表示，其中，所述相似性度量的两个计算值的其中一个计算值是基于已被执行金标准空间变换后处于配准状态的样本图像对计算的，以及，所述相似性度量的两个计算值的另一个计算值是基于已被执行指定空间变换后的所述图像对计算的，所述指定空间变换是对所述金标准空间变换的各个参数进行指定改变后得到的空间变换。在一种实现方式中，所述鲁棒性使用图像配准的成功率来表示。在一种实现方式中，所述方法还包括:生成所存储的映射信息。在一种实现方式中，所述生成包括:对于多个具有一组特征的第二图像对，确定所述多个第二图像对的每一个的特定空间变换，其中，所述多个第二图像对的每一个的所述特定空间变换使得基于已被执行所述特定空间变换的该图像对所计算的相似性度量具有最大值；计算所述多个第二图像对的每一个的金标准空间变换和所述特定空间变换之间的差异值，作为所述多个第二图像对的每一个的空间变换差异值，其中，所述多个第二图像对的每一个的所述金标准空间变换使得已被执行所述金标准空间变换后的该第二图像对处于配准状态；根据所述多个第二图像对的每一个的空间变换差异值，计算所述多个第二图像对的空间变换差异值的平均值；以及，产生并存储用于指示所述相似性度量对具有所述特征的图像进行基于灰度的图像配准所具有的准确度的第一映射信息，其中，所述第一映射信息所指示的所述相似性度量对具有所述特征的图像进行基于灰度的图像配准所具有的准确度为所计算的平均值。在另一种实现方式中，所述生成包括:对于多个具有一组特征的第三图像对，对每一个第三图像对的金标准空间变换的各个参数进行指定改变，得到每一个第三图像对的指定空间变换，其中，每一个第三图像对的所述金标准空间变换使得已被执行所述金标准空间变换后的该第三图像对处于配准状态；基于每一个第三图像对，计算相似性度量的两个计算值，作为每一个第三图像对的两个相似性度量值，其中，每一个第三图像对的其中一个相似性度量值是基于已被执行该第三图像对的所述金标准空间变换后的该第三图像对所计算的所述相似性度量的值，以及，每一个第三图像对的另一个相似性度量值是基于已被执行该第三图像对的所述指定空间变换后的该第三图像对所计算的所述相似性度量的值；计算每一个第三图像对的两个相似性度量值之间的差值，作为每一个第三图像对的相似性度量差值；根据各个第三图像对的相似性度量差值，计算所述多个第三图像对的相似性度量差值的平均值；以及，产生并存储用于指示所述相似性度量对具有所述特征的图像进行基于灰度的图像配准所具有的准确度的第二映射信息，其中，所述第二映射信息所指示的所述相似性度量对具有所述特征的图像进行基于灰度的图像配准所具有的准确度为所计算的平均值。在又一种实现方式中，所述生成包括:对于多个具有一组特征的第四图像对，确定所述多个第四图像对的每一个的特定空间变换，其中，所述多个第四图像对的每一个的所述特定空间变换使得基于已被执行所述特定空间变换后的该第四图像对所计算的相似性度量具有最大值；计算所述多个第四图像对的每一个的金标准空间变换和所述特定空间变换之间的差异值，作为所述多个第四图像对的每一个的空间变换差异值，其中，所述多个第四图像对的每一个的金标准空间变换使得基于已被执行所述金标准空间变换后的该第四图像对处于配准状态；根据所述多个第四图像对的每一个的空间变换差异值，从所述多个第四图像对中检索出其空间变换差异值小于第一指定阈值的第四图像对，作为图像配准成功的第四图像对；计算所述图像配准成功的第四图像对的数量与所述多个第四图像对的数量的比值；以及，产生并存储用于指示所述相似性度量对具有所述特征的图像进行基于灰度的图像配准所具有的鲁棒性的第三映射信息，其中，所述第三映射信息所指示的所述相似性度量对具有所述特征的图像进行基于灰度的图像配准所具有的鲁棒性为所计算的比值。在再一种实现方式中，所述生成还包括:对于多个具有一组特征的第五图像对，对每一个第五图像对的金标准空间变换的各个参数进行指定改变，得到每一个第五图像对的指定空间变换，其中，每一个第五图像对的所述金标准空间变换使得已被执行所述金标准空间变换后的该第五图像对处于配准状态；基于每一个第五图像对，计算相似性度量的两个计算本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于选择相似性度量的方法，包括：获取图像配准任务将要配准的图像的特征；从存储的多个映射信息中，检索出指定的映射信息，其中，所述多个映射信息的每一个指示一个相似性度量对具有一组特征的图像进行基于灰度的图像配准所具有的准确度和/或鲁棒性，以及，所述指定的映射信息是所述多个映射信息中指示相似性度量对具有所述获取的特征的图像进行基于灰度的图像配准所具有的准确度和/或鲁棒性；以及从所述指定的映射信息所涉及的相似性度量中，选择在所述图像配准任务中进行配准使用的相似性度量，其中，所述选择的相似性度量对具有所述获取的特征的图像进行基于灰度的图像配准所具有的准确度和/或鲁棒性比所述指定的映射信息所涉及的相似性度量中的其它相似性度量对具有所述获取的特征的图像进行基于灰度的图像配准所具有的准确度和/或鲁棒性高。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王勃，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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