【技术实现步骤摘要】
本申请一般涉及图像处理。更具体地，本申请涉及一种用于结直肠曲面配准的方法、设备和计算机存储介质。
技术介绍
1、结直肠癌症是目前癌变相关的第二大杀手。结直肠癌变的前兆往往是出现息肉，及早发现、干预并切除息肉，能极大的减少病灶死亡率。传统的光学肠镜可以实现息肉观察、割除，因而得到了广泛的应用。然而，光学肠镜需要全身麻醉，具有入侵性、破坏性。此外，病患接受光学肠镜的检查时，很多往往已经过了最佳干预期，因此光学肠镜不适合于大规模筛查。
2、基于计算机辅助诊断（computer aided diagnosis，“cad”）的虚拟肠镜检测方案是目前大规模筛查的推荐方法，其通常利用ct设备扫描，因而没有入侵性。通过对ct设备采集的三维结肠曲面的分析、处理，可以有效找到结肠息肉，提前预警。对于虚拟肠镜系统，曲面配准可以针对不清楚区域方便的进行比较，或确认息肉位置。然而，在利用ct设备扫描时，尽管肠子内壁经过清理，但仍然还存在清理残渣，通常需要通过ct设备扫描多个角度（例如俯卧姿态、仰卧姿态等）的结肠曲面进行配准，以确认息肉位置。由此，如何对多角度的结肠曲面进行配准成为亟需解决的技术问题。
3、有鉴于此，亟需提供一种用于结直肠曲面配准的方案，通过将仰位三维曲面和俯位三维曲面参数化至对应的二维平面域，简化了三维空间的计算复杂度，接着在二维平面域内通过重要且较易识别结构肠带线进行结直肠曲面配准，以便提供精确、稳定的配准方式，对结直肠的仰位三维曲面和俯位三维曲面进行配准。
技术实现思路>
1、为了至少解决如上所提到的一个或多个技术问题，本申请在多个方面中提出了用于结直肠曲面配准的方案。
2、在第一方面中，本申请提供一种用于结直肠曲面配准的方法，包括：采集结直肠的仰位三维曲面和俯位三维曲面，并分别将所述仰位三维曲面和所述俯位三维曲面参数化至对应的平面域；在对应的平面域内提取所述仰位三维曲面和所述俯位三维曲面各自的肠带特征点；基于所述各自的肠带特征点确定所述仰位三维曲面和所述俯位三维曲面对应的第一肠带线和第二肠带线；以及将所述第一肠带线和所述第二肠带线进行配准，以实现结直肠曲面配准。
3、在一个实施例中，其中在对应的平面域内提取所述仰位三维曲面和所述俯位三维曲面各自的肠带特征点包括：在对应的平面域内构建所述仰位三维曲面和所述俯位三维曲面各自对应的高度图，其中所述高度图表示所述仰位三维曲面或所述俯位三维曲面上的肠壁点距离曲面的中轴线的距离；从所述仰位三维曲面和所述俯位三维曲面各自对应的高度图中提取各自的特征行；以及基于所述各自的特征行提取所述仰位三维曲面和所述俯位三维曲面提取各自的肠带特征点。
4、在另一个实施例中，其中从所述仰位三维曲面和所述俯位三维曲面各自对应的高度图中提取各自的特征行包括：将所述仰位三维曲面和所述俯位三维曲面各自对应的高度图中的各行像素值进行累加；计算所述仰位三维曲面和所述俯位三维曲面各自对应的高度图中累加结果中的局部最大值；以及基于所述局部最大值的点提取所述仰位三维曲面和所述俯位三维曲面各自的特征行。
5、在又一个实施例中，其中基于所述特征行提取所述仰位三维曲面和所述俯位三维曲面提取各自的肠带特征点包括：从所述特征行中提取局部最小值小于预设阈值的目标点；以及将所述目标点中相对于曲面的中轴线的旋转角度满足目标中轴旋转量的点确定为所述仰位三维曲面和所述俯位三维曲面提取各自的肠带特征点。
6、在又一个实施例中，其中基于所述各自的肠带特征点确定所述仰位三维曲面和所述俯位三维曲面对应的第一肠带线和第二肠带线包括：连接所述各自的肠带特征点之间的曲面最短距离且进行光滑处理，以确定所述仰位三维曲面和所述俯位三维曲面对应的所述第一肠带线和所述第二肠带线。
7、在又一个实施例中，其中所述第一肠带线和所述第二肠带线均包括三条，并且将所述第一肠带线和所述第二肠带线进行配准，以实现结直肠曲面配准包括：计算所述第一肠带线中的任意一条肠带线与所述第二肠带线中的任意一条肠带线之间的目标特征值；以及选取最小的目标特征值对应的一对肠带线进行配准，以实现结直肠曲面配准。
8、在又一个实施例中，其中所述目标特征值至少包括曲率特征值。
9、在又一个实施例中，其中还包括：构建微分同胚函数；以及基于所述微分同胚函数优化结直肠曲面配准的配准结果。
10、在第二方面中，本申请提供一种用于结直肠曲面配准的设备，包括：处理器；以及存储器，其上存储有用于结直肠曲面配准的计算机指令，当所述计算机指令由处理器执行时，使得实现前述第一方面中的多个实施例。
11、在第三方面中，本申请提供一种计算机可读存储介质，其上存储有用于结直肠曲面配准的计算机程序指令，该计算机程序指令被一个或多个处理器执行时，使得实现前述第一方面中的多个实施例。
12、通过如上所提供的用于结直肠曲面配准的方案，本申请实施例通过将仰位三维曲面和俯位三维曲面参数化至对应的平面域，通过在平面域内提取肠带特征点并且确定仰位三维曲面和俯位三维曲面中对应的肠带线，以进行结直肠曲面配准。其中，肠带线识别结肠的重要结构之一。由此，本申请实施例通过将三维曲面映射至二维平面，且通过重要识别结构（肠带线）进行结直肠曲面配准，使得曲面配准具有简易性和稳定性。
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1.一种用于结直肠曲面配准的方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中基于所述特征行提取所述仰位三维曲面和所述俯位三维曲面提取各自的肠带特征点包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中基于所述各自的肠带特征点确定所述仰位三维曲面和所述俯位三维曲面对应的第一肠带线和第二肠带线包括：
4.根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于，其中所述第一肠带线和所述第二肠带线均包括三条，并且将所述第一肠带线和所述第二肠带线进行配准，以实现结直肠曲面配准包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，其中所述目标特征值至少包括曲率特征值。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，其中还包括：
7.一种用于结直肠曲面配准的设备，其特征在于，包括：
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有用于结直肠曲面配准的计算机程序指令，该计算机程序指令被一个或多个处理器执行时，使得实现根据权利要求1-6中任意一项所述的方法。
【技术特征摘要】
1.一种用于结直肠曲面配准的方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中基于所述特征行提取所述仰位三维曲面和所述俯位三维曲面提取各自的肠带特征点包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中基于所述各自的肠带特征点确定所述仰位三维曲面和所述俯位三维曲面对应的第一肠带线和第二肠带线包括：
4.根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于，其中所述第一肠带线和所述第二肠带线均包括三条，并且将所述第一肠带线...
【专利技术属性】
技术研发人员：雷娜，王振常，张澍田，涂颜帅，焦月，杨正汉，杨大为，许丽雪，张婷婷，陈伟，吴伯阳，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：
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