阅读说明：本技术 一种ct和mr异机三维图像融合的配准方法及系统 (Registration method and system for three-dimensional image fusion of CT (computed tomography) and MR (magnetic resonance) different machines ) 是由 王勇 于 2021-06-08 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种CT和MR异机三维图像融合的系统,包括图像预处理模块,用于采集CT图像和MR图像,并对被对采集的图像进行预处理；图像融合模块,用于将CT图像和MR图像进行图像融合；图像评价模块,用于将融合后的图像进行综合评价。本发明首先通过小波去噪方法进行初步处理CT图像与MR图像,然后通过采用NSCT,即非下采样轮廓波变换技术对CT图像与MR图像进行融合,得到CT图像与MR图像融合后的图像,实现了CT图像与MR图像异机融合,其成本低廉、减轻病人的医疗负担、有着广阔的应用空间,并且配准效果良好,所获得的立体融合图像精确度高。(The invention discloses a CT and MR different-machine three-dimensional image fusion system, which comprises an image preprocessing module, a three-dimensional image fusion module and a three-dimensional image fusion module, wherein the image preprocessing module is used for acquiring a CT image and an MR image and preprocessing the acquired images; the image fusion module is used for carrying out image fusion on the CT image and the MR image; and the image evaluation module is used for comprehensively evaluating the fused images. According to the invention, the CT image and the MR image are firstly preliminarily processed by a wavelet denoising method, then the CT image and the MR image are fused by adopting NSCT (non-subsampled contourlet transform), namely a nonsubsampled contourlet transform technology, so that the image fused with the CT image and the MR image is obtained, the different-machine fusion of the CT image and the MR image is realized, the cost is low, the medical burden of a patient is reduced, the application space is wide, the registration effect is good, and the accuracy of the obtained three-dimensional fusion image is high.)

一种CT和MR异机三维图像融合的配准方法及系统

技术领域

本发明涉及数码医学影像工程技术领域，尤其涉及一种CT和MR异机三维图像融合的配准方法及系统。

背景技术

正电子放射成像”(positron emission tomography,PET或PT)可以在体外无创性地获取细胞新陈代谢过程的图像信息，从而被广泛的应用于早期诊断和精确放疗。由于存在低空间分辨率和低信噪比的缺点，PT图像所显示的病变区域的解剖定位欠佳，仅可视为功能定位；计算机X射线断层造影术(X-ray computed tomography，CT)对刚体(骨、关节等)病灶成像清晰，但对软体(血管、神经、韧带、关节囊等)病灶的显像比不上核磁共振(Magnetic resonance imaging MRI或MR)。因此，将CT图像和MR图像融合的结果，既可对硬组织骨关节等的己定位病灶进行准确定性，又可对软组织的己定性病灶进行准确定位。

在图像融合领域中，从二维融合到高维融合，从同源单模融合到异源二模融合，从黑白到彩色融合，从解剖图像到功能图像融合，国内外涌现出的与本专利近似的异机融合算法越来越多，图像越来越精准，融合级别越来越高。

图像融合分为同机融合(异源图像的扫描同时发生在同一台影像设备上)和异机融合(异源图像的扫描在不同时段而目发生在不同的影像设备上)两种方式。但是，同机融合设备成本非常昂贵，因收费高而不易普及，临床应用受到限制。现有技术的同机CT和MR图像二维融合，虽然影像比较逼真但缺少立体视觉效果，而且扫描同时发生在同一台影像设备上，成本非常昂贵，临床应用受到限制。而异机融合成本相对低廉，有着广阔的应用空间，但其配准效果不佳，所得到的立体融合图像精确度不高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种CT和MR异机三维图像融合的配准方法及系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种CT和MR异机三维图像融合的系统，包括图像预处理模块，用于采集CT图像和MR图像，并对被对采集的图像进行预处理；

图像融合模块，用于将CT图像和MR图像进行图像融合；

图像评价模块，用于将融合后的图像进行综合评价。

作为本技术方案的进一步改进方案：所述图像预处理模包括CT扫描模块、MR扫描模块和初步处理模块。

作为本技术方案的进一步改进方案：所述CT扫描模块为CT扫描仪。

作为本技术方案的进一步改进方案：所述MR扫描模块为核磁共振仪。

作为本技术方案的进一步改进方案：所述初步处理模块为对收集到图像进行几何校正及去噪。

作为本技术方案的进一步改进方案：所述图像评价模块为ABC三个分值，A为有价值，整体融合好，肉眼看不出明细偏差；B为可使用，病灶处融合尚可，其他部位有明显偏差；C为无法可使用，整体融合差，有明显偏差。

一种CT和MR异机三维图像融合的配准方法，包括以下步骤：

第一步，通过CT扫描模块和MR扫描模块对患处进行扫描，得到CT图像和MR图像；

第二步，对CT图像和MR图像分别进行进行几何校正及去噪的初步处理；

第三步，对初步处理后的CT图像和MR图像分别进行NSCT分解原始图像，使得分别得到CT图像的低通系数A与带通方向系数A，以及MR图像的低通系数B与带通方向系数B；

第四步，将CT图像的低通系数A与MR图像的低通系数B进行低通系数融合，同时再将CT图像的带通方向系数A与MR图像的带通方向系数B进行带通系数融合；

第五步，低通系数融合与带通系数融合后的数据进行NSCT重构，即NSCT逆变换可获得CT图像与MR图像进行融合；

第六步，得出融合图像后根据临床需求对主观评价评分表进行改良，由主治医师和影像医师同时对每位患者的融合图像评价,依据改良主观评价评分表进行评分，如评分存在分歧，则通过协商进行评分。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

该发明首先通过小波去噪方法进行初步处理CT图像与MR图像，然后通过采用NSCT，即非下采样轮廓波变换技术对CT图像与MR图像进行融合，得到CT图像与MR图像融合后的图像，实现了CT图像与MR图像异机融合，其成本低廉、减轻病人的医疗负担、有着广阔的应用空间，并且配准效果良好，所获得的立体融合图像精确度高。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的

具体实施方式

由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明提出的一种CT和MR异机三维图像融合的配准方法结构示意图；

图2为本发明提出的一种CT和MR异机三维图像融合的系统结构示意图；

图3为本发明提出的一种CT和MR异机三维图像融合的配准方法及系统中图像评价模块的主观评价评分表。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1～3，本发明实施例中，一种CT和MR异机三维图像融合的系统，包括图像预处理模块，用于采集CT图像和MR图像，并对被对采集的图像进行预处理；

图像融合模块，用于将CT图像和MR图像进行图像融合；

图像评价模块，用于将融合后的图像进行综合评价。

优选的，图像预处理模包括CT扫描模块、MR扫描模块和初步处理模块

优选的，CT扫描模块为CT扫描仪，通过CT扫描仪对患者的病灶处进行扫描，从而得到CT图像。

优选的，MR扫描模块为核磁共振仪，通过核磁共振仪对患者的病灶处进行扫描，从而得到MR图像。

优选的，初步处理模块为对收集到图像进行几何校正及去噪，采用小波去噪方法进行初步处理图像，首先对图象信号进行小波分解，然后对经过层次分解后的高频系数进行阈值量化，最后利用二维小波重构图象信号，即可初步完成处理图像。

优选的，图像评价模块为ABC三个分值，A为有价值，整体融合好，肉眼看不出明细偏差；B为可使用，病灶处融合尚可，其他部位有明显偏差；C为无法可使用，整体融合差，有明显偏差。

优选的，一种CT和MR异机三维图像融合的配准方法，包括以下步骤：

第一步，通过CT扫描模块和MR扫描模块对患处进行扫描，得到CT图像和MR图像；

第二步，对CT图像和MR图像分别进行进行几何校正及去噪的初步处理；

第三步，对初步处理后的CT图像和MR图像分别进行NSCT分解原始图像，使得分别得到CT图像的低通系数A与带通方向系数A，以及MR图像的低通系数B与带通方向系数B；

第四步，将CT图像的低通系数A与MR图像的低通系数B进行低通系数融合，同时再将CT图像的带通方向系数A与MR图像的带通方向系数B进行带通系数融合；

第五步，低通系数融合与带通系数融合后的数据进行NSCT重构，即NSCT逆变换可获得CT图像与MR图像进行融合；

第六步，得出融合图像后根据临床需求对主观评价评分表进行改良，由主治医师和影像医师同时对每位患者的融合图像评价,依据改良主观评价评分表进行评分，如评分存在分歧，则通过协商进行评分。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。