CN115482263A - 可视化配准医学影像的方法、系统、装置和存储介质 - Google Patents

Abstract

本说明书实施例提供一种可视化配准医学影像的方法、系统、装置和存储介质，该方法包括获取多个医学影像，根据多个医学影像之间的配准关系将多个医学影像分为至少一组；获取至少一组的多个医学影像之间的配准关系，并将配准关系可视化；其中，配准关系可视化包括可视化至少一组的多个医学影像中的参考医学影像与被配准医学影像之间的配准方法和配准方向。

Description

可视化配准医学影像的方法、系统、装置和存储介质

技术领域

本说明书涉及医疗技术领域，特别涉及一种可视化配准医学影像的方法和系统。

背景技术

随着医学影像技术的进步，医生可以综合多种模态、多次检查的影像，从更全面的角度做出临床诊断，全面的信息可以提升诊断的准确性，同时也是当前影像诊断的发展趋势。要综合多个影像的信息，需要将不同的影像配准到一个空间下才能进行对比观察。随着当前环境下影像数量越来越庞大，种类越来越多，如果所有影像都要进行配准，那么配准的次数将会成爆炸式增长。导致一方面配准时间很长；一方面影像间关系杂乱，如果存在配准失败则用户难以排查，而且用户希望调整配准关系时十分困难。

因此，希望提供一种可视化配准医学影像的方法和系统。

发明内容

本说明书实施例之一提供一种可视化配准医学影像的方法。所述方法包括：获取多个医学影像，根据所述多个医学影像之间的配准关系将所述多个医学影像分为至少一组；获取所述至少一组的所述多个医学影像之间的配准关系，并将所述配准关系可视化；所述配准关系可视化包括可视化所述至少一组的所述多个医学影像中的参考医学影像与被配准医学影像之间的配准方法和/或配准方向；所述配准方法包括坐标对齐配准、采用配准算法配准和手动配准中的至少一种；所述配准方向用于指示所述参考医学影像与所述被配准医学影像。

在一些实施例中，所述可视化配准医学影像的方法还可以包括：获取用户在配准关系可视化界面上的操作，基于所述操作调整所述多个医学影像之间的配准关系；所述操作包括修改配准方法、删除配准关系以及增加配准关系。

在一些实施例中，可以通过以下方式调整所述多个医学影像之间的配准关系：当用户将所述参考医学影像与所述被配准医学影像之间的配准方法由第一配准方法修改为第二配准方法时，基于所述第二配准方法配准所述参考医学影像与所述被配准医学影像，并可视化显示所述参考医学影像与所述被配准医学影像之间的配准关系为所述第二配准方法。

在一些实施例中，可以通过以下方式调整所述多个医学影像之间的配准关系：当用户将所述参考医学影像与所述被配准医学影像之间的已有配准关系删除时，更新所述参考医学影像与所述被配准医学影像之间的配准关系，并可视化显示所述参考医学影像与所述被配准医学影像之间的更新后的配准关系。

在一些实施例中，可以通过以下方式调整所述多个医学影像之间的配准关系：当用户增加所述参考医学影像与所述被配准医学影像之间的配准关系时，基于选择的配准方法配准所述参考医学影像与所述被配准医学影像，并可视化显示所述参考医学影像与所述被配准医学影像之间的配准关系。

在一些实施例中，所述可视化配准医学影像的方法还可以包括：响应用户在浏览界面对多个已配准的医学影像的选择操作；显示所述多个已配准医学影像；打开所述配准关系可视化界面，调整所述多个已配准的医学影像之间的配准关系。

在一些实施例中，所述参考医学影像与被配准医学影像之间的配准可以包括粗配准和精配准。所述粗配准可以包括：基于同一组内的所述参考医学影像和所述被配准医学影像的坐标位置进行组内初步配准，得到组内配准结果；基于从所述参考医学影像和所述被配准医学影像中提取的关键点以及所述组内配准结果进行组间初步配准，得到粗配准结果。所述精配准可以包括：基于所述参考医学影像与所述被配准医学影像之间的相似性以及所述粗配准结果进行精确配准，得到目标配准结果，所述目标配准结果表示所述参考医学影像与所述被配准医学影像配准过程中的空间转换关系。

本说明书实施例之一提供一种可视化配准医学影像的系统，包括分组获取模块和可视化模块；所述分组获取模块用于获取多个医学影像，根据所述多个医学影像之间的配准关系将所述多个医学影像分为至少一组；所述可视化模块用于获取所述至少一组的所述多个医学影像之间的配准关系，并将所述配准关系可视化；所述配准关系可视化包括可视化所述至少一组的所述多个医学影像中的参考医学影像与被配准医学影像之间的配准方法和/或配准方向；所述配准方法包括坐标对齐配准、采用配准算法配准和手动配准中的至少一种；所述配准方向用于指示所述参考医学影像与所述被配准医学影像。

在一些实施例中，所述可视化配准医学影像的系统还可以包括调整模块；所述调整模块可以用于获取用户在配准关系可视化界面上的操作，基于所述操作调整所述多个医学影像之间的配准关系；所述操作包括修改配准方法、删除配准关系以及增加配准关系。

本说明书实施例之一提供一种可视化配准医学影像的装置，包括处理器，所述处理器用于执行所述可视化配准医学影像的方法。

本说明书实施例之一提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储计算机指令，当计算机读取存储介质中的计算机指令后，计算机执行所述可视化配准医学影像的方法。

本说明书一些实施例中，通过基于配准关系对大量影像(例如，不同模态、不同时间、不同床位等)进行分组，并直接基于可视化的配准关系图进行配准相关操作，流程清晰，操作方便，方便了大规模影像之间的配准关系管理，从而解决了配准次数过多造成的影像不好管理的问题，提高了用户对大规模影像的配准便利性，并且能够方便地调整配准关系，满足了不同用户的需求，保障了用户基于配准影像的诊断和治疗效果。

附图说明

本说明书将以示例性实施例的方式进一步说明，这些示例性实施例将通过附图进行详细描述。这些实施例并非限制性的，在这些实施例中，相同的编号表示相同的结构，其中：

图1是根据本说明书一些实施例所示的可视化配准医学影像的系统的应用场景示意图；

图2是根据本说明书一些实施例所示的可视化配准医学影像的系统的示意图；

图3是根据本说明书一些实施例所示的可视化配准医学影像的方法的示例性流程图；

图4是根据本说明书一些实施例所示的配准关系可视化界面的示意图；

图5是根据本说明书一些实施例所示的可视化修改配准关系的示意图；

图6是根据本说明书一些实施例所示的可视化删除配准关系的示意图；

图7是根据本说明书一些实施例所示的可视化增加配准关系的示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本说明书实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本说明书应用于其它类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明，图中相同标号代表相同结构或操作。

应当理解，本文使用的“系统”、“装置”、“单元”和/或“模块”是用于区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种方法。然而，如果其他词语可实现相同的目的，则可通过其他表达来替换所述词语。

如本说明书和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。

本说明书中使用了流程图用来说明根据本说明书的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是，前面或后面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，可以按照倒序或同时处理各个步骤。同时，也可以将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。

图1是根据本说明书一些实施例所示的可视化配准医学影像的系统的应用场景示意图。

如图1所示，在一些实施例中，系统100可以包括医学影像设备110、处理设备120、存储设备130、终端140、网络150。

医学影像设备110是指医学上利用不同的媒介，将人体内部的结构重现为影像的装置。在一些实施例中，医学影像设备110可以是任何能够对患者的指定身体部位进行成像或治疗的医学设备，例如，计算机断层成像(Computed Tomography，CT)、磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging，MRI)、正电子发射断层成像(Positron EmissionTomography，PET)等中的一个或其任意组合。上面提供的医学影像设备110仅用于说明目的，而非对其范围的限制。在一些实施例中，医学影像设备110可以包括多个不同类型的医学影像设备，以用于采集不同模态的多个医学影像。在一些实施例中，医学影像设备110可以将扫描获取的医学影像发送至处理设备120。医学影像设备110可以接收医生通过终端140发送的指令等，并根据指令进行相关操作，例如，扫描成像等。在一些实施例中，医学影像设备110可以通过网络150与系统100中的其它组件(例如，处理设备120、存储设备130、终端140)进行数据和/或信息的交换。在一些实施例中，医学影像设备110可以直接与系统100中的其它组件连接。在一些实施例中，系统100中的一个或多个组件(例如，处理设备120、存储设备130)可以包括在医学影像设备110内。

处理设备120可以处理从其它设备或系统组成部分中获得的数据和/或信息，基于这些数据、信息和/或处理结果执行本说明书一些实施例中所示的可视化配准医学影像的方法，以完成一个或多个本说明书一些实施例中描述的功能。例如，处理设备120可以对医学影像设备110的多个医学影像按照配准关系进行分组。又例如，处理设备120可以获取分组后的医学影像之间的配准关系，并将配准关系可视化。在一些实施例中，处理设备120可以获取用户在配准关系可视化界面上的操作，根据操作调整医学影像之间的配准关系。在一些实施例中，处理设备120可以对医学影像在组内和组间进行粗配准和精配准，从而得到配准结果，例如，配准矩阵等。在一些实施例中，处理设备120可以将可视化的配准关系发送至终端140，供用户(例如，医生)浏览和调整。在一些实施例中，处理设备120可以接收用户通过终端140的可视化界面发送的指令，对配准关系进行调整。

在一些实施例中，处理设备120可以包含一个或多个子处理设备(例如，单核处理设备或多核多芯处理设备)。仅作为示例，处理设备120可以包括中央处理器(CPU)、专用集成电路(ASIC)、专用指令处理器(ASIP)、图形处理器(GPU)、物理处理器(PPU)、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、可编辑逻辑电路(PLD)、控制器、微控制器单元、精简指令集电脑(RISC)、微处理器等或以上任意组合。

存储设备130可以存储其他设备产生的数据或信息。在一些实施例中，存储设备130可以存储医学影像设备110采集的数据和/或信息，例如，多种模态医学影像等。在一些实施例中，存储设备130可以存储处理设备120处理后的数据和/或信息，例如，医学影像间的配准关系等。存储设备130可以包括一个或多个存储组件，每个存储组件可以是一个独立的设备，也可以是其它设备的一部分。存储设备可以是本地的，也可以通过云实现。

终端140可以对医学影像设备110的操作进行控制。医生可以通过终端140对医学影像设备110下达操作指令，以使医学影像设备110完成指定操作，例如，对患者指定身体部位扫描成像。在一些实施例中，终端140可以通过指令使处理设备120执行如本说明书一些实施例所示的可视化配准医学影像的方法。在一些实施例中，终端140可以从处理设备120接收可视化的医学影像之间的配准关系，并通过屏幕显示配准关系可视化界面，医生从而可以准确掌握多个医学影像间的配准关系，以对患者进行有效和针对性检查和/或治疗。在一些实施例中，医生可以通过终端140的屏幕上显示的配准关系可视化界面，对处理设备120下达操作指令，对配准关系进行调整。在一些实施例中，终端140可以是移动设备140-1、平板计算机140-2、膝上型计算机140-3、台式计算机等其他具有显示屏幕、输入和/或输出功能的设备中的一种或其任意组合。

网络150可以连接系统的各组成部分和/或连接系统与外部资源部分。网络150使得各组成部分之间，以及与系统之外其它部分之间可以进行通讯，促进数据和/或信息的交换。在一些实施例中，系统100中的一个或多个组件(例如，医学影像设备110、处理设备120、存储设备130、终端140)可通过网络150发送数据和/或信息给其它组件。在一些实施例中，网络150可以是有线网络或无线网络中的任意一种或多种。

应该注意的是，上述描述仅出于说明性目的而提供，并不旨在限制本说明书的范围。对于本领域普通技术人员而言，在本说明书内容的指导下，可做出多种变化和修改。可以以各种方式组合本说明书描述的示例性实施例的特征、结构、方法和其他特征，以获得另外的和/或替代的示例性实施例。例如，处理设备120可以是基于云计算平台的，例如公共云、私有云、社区和混合云等。然而，这些变化与修改不会背离本说明书的范围。

图2是根据本说明书一些实施例所示的可视化配准医学影像的系统的示意图。

如图2所示，在一些实施例中，可视化配准医学影像的系统200可以包括分组获取模块210和可视化模块220。

在一些实施例中，分组获取模块210可以用于获取多个医学影像，根据这些医学影像之间的配准关系将这些医学影像分为至少一组。

在一些实施例中，可视化模块220可以用于获取至少一组的多个医学影像之间的配准关系，并将配准关系可视化。其中，配准关系可视化可以包括可视化至少一组的多个医学影像中的参考医学影像与被配准医学影像之间的配准方法和/或配准方向。配准方法可以包括坐标对齐配准、采用配准算法配准和手动配准等中的至少一种。配准方向可以用于指示参考医学影像与被配准医学影像。

在一些实施例中，可视化配准医学影像的系统200还可以包括调整模块230。调整模块230可以用于获取用户在配准关系可视化界面上的操作，基于操作调整多个医学影像之间的配准关系。其中，这些操作包括修改配准方法、删除配准关系以及增加配准关系等。

在一些实施例中，可以通过以下方式调整多个医学影像之间的配准关系：当用户将参考医学影像与被配准医学影像之间的配准方法由第一配准方法修改为第二配准方法时，调整模块230可以基于第二配准方法配准参考医学影像与被配准医学影像，并可视化显示参考医学影像与被配准医学影像之间的配准关系为第二配准方法。

在一些实施例中，可以通过以下方式调整多个医学影像之间的配准关系：当用户将参考医学影像与被配准医学影像之间的已有配准关系删除时，调整模块230可以更新参考医学影像与被配准医学影像之间的配准关系，并可视化显示参考医学影像与被配准医学影像之间的更新后的配准关系。

在一些实施例中，可以通过以下方式调整多个医学影像之间的配准关系：当用户增加参考医学影像与被配准医学影像之间的配准关系时，调整模块230可以基于选择的配准方法配准参考医学影像与被配准医学影像，并可视化显示参考医学影像与被配准医学影像之间的配准关系。

在一些实施例中，可视化配准医学影像的系统200还可以包括浏览模块(图中未示出)。浏览模块可以用于响应用户在浏览界面对多个已配准的医学影像的选择操作；显示所述多个已配准医学影像；打开所述配准关系可视化界面，调整所述多个已配准的医学影像之间的配准关系。

在一些实施例中，参考医学影像与被配准医学影像之间的配准可以包括粗配准和精配准。其中，粗配准可以包括：基于同一组内的参考医学影像和被配准医学影像的坐标位置进行组内初步配准，得到组内配准结果；基于从参考医学影像和被配准医学影像中提取的关键点以及组内配准结果进行组间初步配准，得到粗配准结果。精配准可以包括：基于参考医学影像与被配准医学影像之间的相似性以及粗配准结果进行精确配准，得到目标配准结果，其中，目标配准结果表示参考医学影像与被配准医学影像配准过程中的空间转换关系。

图3是根据本说明书一些实施例所示的可视化配准医学影像的方法的示例性流程图。

如图3所示，流程300包括下述步骤。在一些实施例中，流程300可以由处理设备120执行。

步骤310，获取多个医学影像，根据多个医学影像之间的配准关系将多个医学影像分为至少一组。在一些实施例中，步骤310可以由分组获取模块210执行。

医学影像是指医学影像设备扫描目标对象(例如，人体、模体等)得到的影像，例如，CT影像、MRI影像、PET影像等。在医学影像领域，医生可以将多种模态、多次检查、不同床位等的医学影像配准到同一个坐标空间下，进行对比观察，综合这些不同的医学影像信息，从而做出更全面的临床诊断。在一些实施例中，分组获取模块210可以通过各种方式获取多个医学影像，例如，通过医学影像设备直接获取、通过存储设备等各种数据源获取等。其中，这些获取的医学影像中可以包括这些医学影像之间的配准关系。

在一些实施例中，分组获取模块210可以根据多个医学影像之间的配准关系将这些医学影像进行分组，分组的数量可以为一个或多个。具体来说，可以将彼此之间具有配准关系的多个医学图像分为一组。例如，如图4所示，影像1.1、影像1.2和影像1.3为组1，其中，影像1.1和影像1.2均配准到影像1.3；影像2.1、影像2.2、影像2.3和影像2.4为组2，其中，影像2.1、影像2.2和影像2.3均配准到影像2.4；影像3.1、影像3.2、影像3.3、影像3.5和影像3.4为组3，其中，影像3.1、影像3.2、影像3.3和影像3.5均配准到影像3.4。

在一些实施例中，分组获取模块210可以基于其他规则(例如，医学影像设备、坐标参考系和解剖部位等中的至少一种)将多个医学影像进行分组。

步骤320，获取至少一组的多个医学影像之间的配准关系，并将配准关系可视化。在一些实施例中，步骤320可以由可视化模块220执行。

在一些实施例中，可视化模块220可以从分组后的医学影像中获取至少一组的医学影像之间的配准关系。例如，可以获取图4中所示的组1、组2、组3中的医学影像之间的配准关系。组内配准关系包括：组1中影像1.1和影像1.2均配准到影像1.3；组2中影像2.1、影像2.2和影像2.3均配准到影像2.4；组3中影像3.1、影像3.2、影像3.3和影像3.5均配准到影像3.4。组间配准关系包括：影像2.4和影像3.4均配准到影像1.3。

在一些实施例中，可视化模块220可以将获取的配准关系可视化。具体来说，可以将获取的配准关系显示在配准关系可视化界面上。例如，如图4所示的配准关系可视化界面。

在一些实施例中，配准关系可视化可以包括可视化至少一组的多个医学影像中的参考医学影像与被配准医学影像之间的配准方法和和/或配准方向。

在一些实施例中，配准方法可以包括坐标对齐配准、采用配准算法配准和手动配准等中的至少一种。坐标对齐配准是指将参考医学影像与被配准医学影像转换到同一个扫描坐标系下。采用配准算法配准是指使用各种配准算法(例如，基于图像灰度统计特性配准算法、基于图像特征配准算法等)进行配准。手动配准是指通过用户手动调整影像进行配准。

在一些实施例中，配准方向可以用于指示参考医学影像与被配准医学影像，参考医学影像与被配准医学影像之间的配准是指由被配准医学影像配准到参考医学影像。

仅作为示例，如图4中所示，影像分为三组：组1、组2和组3，由配准连接线连接不同的影像，指示影像之间的配准方法、配准方向。在一些实施例中，连接线类型可以有多种，取决于配准算法的种类，每种配准算法对应一种连接线。图4中配准方法包括配准方法1、配准方法2和手动配准，三种连线分别对应了这三种配准方法。在一些实施例中，配准连接线的箭头从待配准影像指向参考医学影像，表示由被配准医学影像配准到参考医学影像。

如图4所示，组1中，影像1.1和影像1.2均通过配准方法1配准到影像1.3，箭头指向表示影像1.1和影像1.2为被配准医学影像，影像1.3为参考医学影像。组2中，影像2.1、影像2.2和影像2.3均通过配准方法1配准到影像2.4，其中，箭头指向表示影像2.1、影像2.2和影像2.3为被配准医学影像，影像2.4为参考医学影像。组3中，影像3.1、影像3.2、影像3.3和影像3.5均通过配准方法1配准到影像3.4，其中，箭头指向表示影像3.1、影像3.2、影像3.3和影像3.5为被配准医学影像，影像3.4为参考医学影像。影像2.4通过配准方法2配准到影像1.3，影像3.4通过手动配准的方式配准到影像1.3，箭头指向表示在这两个配准关系中，影像2.4和影像3.4为被配准医学影像，影像1.3为参考医学影像。

在一些实施例中，可以通过用户(例如，医生)同时在浏览界面选择并打开多个感兴趣医学影像，其中，这些医学影像是已互相配准对齐的。在一些实施例中，用户可以在浏览界面对这些医学影像进行浏览，并综合这些医学影像进行诊断等操作。在一些实施例中，浏览过程中用户可以打开配准关系可视化界面，对这些医学影像进行调整操作。

在一些实施例中，参考医学影像与被配准医学影像之间的配准可以包括粗配准和精配准。粗配准是基于原始医学影像进行的配准，精配准是基于粗配准的结果进行的配准。

在一些实施例中，粗配准可以包括组内和组间的粗配准。

在一些实施例中，组内的粗配准可以包括基于同一组内的参考医学影像和被配准医学影像的坐标位置进行组内初步配准，得到组内配准结果。具体来说，可以借助第三方坐标系，以及第三方坐标系、参考医学影像所在坐标系和被配准医学影像所在坐标系的一个公共点的坐标，获取被配准医学影像所在坐标系到参考医学影像所在坐标系之间的坐标转换矩阵，作为组内配准结果。例如，图4中的配准方法1可以为基于同一组内的参考医学影像和被配准医学影像的坐标位置进行的组内初步配准。

仅作为示例，假设OXYZ表示病人坐标系，o₁x₁y₁z₁表示同机扫描的第1个图像V₁所在的坐标系，o₂x₂y₂z₂表示同机扫描的第2个图像V₂所在的坐标系，其中，V₁可以为被配准医学影像，V₂可以为参考医学影像。因为是同机扫描，所以V₁和V₂不只位于自身的坐标系中，也同属于更大的病人坐标系OXYZ中。因此，将OXYZ中的一个点P，在o₁x₁y₁z₁中记为点P₁，在o₂x₂y₂z₂中记为点P₂，可以借助共用的坐标系OXYZ将P₁和P₂进行位置关联。在一些实施例中，设M₁是将o₁x₁y₁z₁坐标系转换到OXYZ坐标系下的坐标转换矩阵，M₂是将o₂x₂y₂z₂坐标系转换到OXYZ坐标系下的坐标转换矩阵，则P₁和P₂的关联公式可以如以下公式所示：

其中

R₁＝[o₁x₁；o₁y₁；o₁z₁]，同理

R₂＝[o₂x₂；o₂y₂；o₂z₂]。

在一些实施例中，基于公式(1)，得到的V₁和V₂之间的初步配准关系可以如以下公式所示：

其中，T₀表示V₁所在的坐标系o₁x₁y₁z₁和V₂所在的坐标系o₂x₂y₂z₂之间的坐标转换矩阵；M₁和M₂的含义与公式(1)中的参数相同。

在一些实施例中，组间的粗配准可以包括基于从参考医学影像和被配准医学影像中提取的关键特征(例如，框、线、点等)以及组内配准结果进行组间初步配准，得到粗配准结果。以关键特征为关键点为例，具体来说，可以从参考医学影像和被配准医学影像中通过各种方式(例如，深度学习模型等)提取出关键点，并得到这些关键点在参考医学影像和被配准医学影像中的公共点，然后在组内粗配准结果的基础上，根据这些公共点的坐标得到被配准医学影像到参考医学影像的坐标转换矩阵，作为粗配准结果。

以两个影像1和2为例对关键特征匹配进行说明，假设影像1中提取出的点集为S₁＝{q₁,q₂,…,q_m}，影像2中提取出的点集为S₂＝{q₁’,q₂’,…,q_n’}。因为扫描的视野存在差异(例如，一个包含头部，另一个不包含头部)、扫描时间不同、模态不同或其他原因，S₁和S₂中包含的点可能不一样，可以删除S₁和S₂中除了公共点以外的点，保留S₁和S₂的公共点，其中，公共点表示扫描对象相同的身体位置(例如，均为左眼球的中心点等)。假设S₁和S₂包括k(k<＝min(m,n))个公共点，即q₁,q₂,…,q_k和q₁’,q₂’,…,q_k’，则保留的点为q₁,q₂,…,q_k和q₁’,q₂’,…,q_k’。在一些实施例中，点的配准关系(即两个不同坐标系公共点的坐标转换矩阵)的求解参数可以包括平移、旋转、错切等。将点的配准关系记为T₀’，则T₀’可以按照以下公式进行计算：

其中，

(x_i,y_i,z_i)为S₁中的点q₁,q₂,…,q_k的坐标，(x_i’,y_i’,z_i’)为S₂中的点q₁’,q₂’,…,q_k’的坐标，i为数字下标，1<＝i<＝k。

在一些实施例中，精配准可以包括组间的精配准。在一些实施例中，可以基于参考医学影像与被配准医学影像之间的相似性以及粗配准结果进行精确配准，得到目标配准结果。其中，目标配准结果表示参考医学影像与被配准医学影像配准过程中的空间转换关系，可以包括坐标转换矩阵等。例如，图4中的配准方法2可以为基于从参考医学影像和被配准医学影像中提取的关键点以及组内配准结果进行的组间初步配准，和/或基于参考医学影像与被配准医学影像之间的相似性以及粗配准结果进行的精确配准。

仅作为示例，对于影像I₁和I₂，设粗配准关系的配准矩阵为T₀，精确配准的配准矩阵为T₁,I(T)表示使用变换矩阵T对影像I做空间变换，衡量两个影像之间的相似性测度记为S,则优化过程(即精确配准过程)可以如下公式所示：

其中，argmin f(x)表示使目标函数f(x)取最小值时的变量值；T相当于变量x，表示坐标转换矩阵；S(I₁,I₂(T*T₀)为求两个影像之间的相似度，相当于目标函数f(x)，表示参考医学影像I₁不变，使用T*T₀对待配准医学影像I₂进行坐标转换(即配准)；T₁表示使S(I₁,I₂(T*T₀)取最小值时的T的取值。优化过程就是在求解最佳的T₁，使得调整后的I₁和I₂的相似性满足要求，例如，相似性最好，即I₁和I₂达到最相似。

在一些实施例中，可以基于粗配准关系以及精配准关系确定目标配准关系，其中，目标配准关系表示待配准医学影像和参考医学影像配准过程中的空间转换关系。在一些实施例中，目标配准关系可以包括配准矩阵。将目标配准关系记为T_final，精配准关系记为T₁，粗配准关系记为T₀，则目标配准关系可以用以下公式表示：

T_final＝T₁*T₀ (5)

本说明书一些实施例中，通过将多种模态、多次检查的医学影像等进行分组，并获取其配准关系进行可视化，使得用户可以直观、清晰地得到复杂庞大的医学影像的配准关系，极大地便利了配准管理，对用户十分友好，同时提高了用户进行图像配准的效率。

在一些实施例中，在步骤320之后还可以包括步骤330，基于在配准关系可视化界面上显示的配准关系，可以通过步骤330响应用户在配准关系可视化界面上的操作，基于这些操作调整多个医学影像之间的配准关系。

步骤330，获取用户在配准关系可视化界面上的操作，基于操作调整多个医学影像之间的配准关系。在一些实施例中，步骤330可以由调整模块230执行。

在一些实施例中，基于在配准关系可视化界面上显示的多个医学影像的配准关系，调整模块230可以获取用户在配准关系可视化界面上的操作，基于操作调整这些医学影像之间的配准关系。在一些实施例中，用户的操作可以包括修改配准方法、删除配准关系以及增加配准关系等。

在一些实施例中，用户的操作可以包括点击、长按、拖拽等。在一些实施例中，用户的操作可以通过触摸屏的触摸、鼠标的点击等各种方式来实现。

在一些实施例中，当用户将参考医学影像与被配准医学影像之间的配准方法由第一配准方法修改为第二配准方法时，调整模块230可以基于第二配准方法配准参考医学影像与所述被配准医学影像，并可视化显示参考医学影像与被配准医学影像之间的配准关系为第二配准方法。第一配准方法是指参考医学影像与被配准医学影像配准关系中原有的配准方法，第二配准方法是与第一配准方法不同的配准方法。

在一些实施例中，在配准关系可视化界面中，用户可以点击连接线；选择要变更的方式，其中，变更可以是删除连接、修改连接，修改连接可以细分为具体的配准方法；处理设备(例如，处理设备120)执行选择的配准方法或操作；最后处理设备更新界面上的连接线。

仅作为示例，可视化修改配准关系可以如图5所示，其中，图5所示的配准关系基于图4中的配准关系。如图5中左侧图像所示，影像1.1和影像1.3之间的配准关系中原有的配准方法为配准方法1。用户可能觉得效果不好，希望进行修改。则用户可以进行以下操作：点击影像1.1和影像1.3的连接线，将旧的配准方法1修改为配准方法2。用户点击连接线后，可以打开可操作选项，其中操作选项有：删除连接、修改连接-配准方法1(由于当前即为配准方法1，不可选)、修改连接-配准方法2、修改连接-手动配准。图5中，用户选择了“修改连接-配准方法2”，则处理设备会执行步骤：激活配准方法2对影像1.1和影像1.3执行配准。处理设备会自动对影像1.1和影像1.3执行配准方法2进行配准。然后处理设备对界面进行更新：配准完成后更新配准连接线，即将界面中连接线更新为配准方法2的连接线，得到如图5中右侧图像所示的配准关系。

在一些实施例中，当用户将参考医学影像与被配准医学影像之间的已有配准关系删除时，调整模块230可以更新参考医学影像与被配准医学影像之间的配准关系，并可视化显示参考医学影像与被配准医学影像之间的更新后的配准关系。

仅作为示例，可视化删除配准关系可以如图6所示，其中，图6所示的配准关系基于图4中的配准关系。如图6中左侧图像所示，当前影像1.1和影像1.3之间存在配准关系。若用户不需要影像1.1和影像1.3进行配准，决定删除这两者间的配准关系，则可以执行以下操作：点击影像1.1和影像1.3的连接线，删除连接。用户可以点击连接线，打开可操作选项，选择“删除连接”。然后处理设备可以执行步骤：删除后台维护的影像1.1和1.3的配准关系。处理设备可以删除存储的影像1.1和影像1.3之间的配准关系。然后处理设备可以对界面进行更新：删除影像1.1和影像1.3之间的配准关系，即删除影像1.1和影像1.3之间的连接线，得到如图6中右侧图像所示的配准关系。

在一些实施例中，当用户增加参考医学影像与被配准医学影像之间的配准关系时，调整模块230可以基于选择的配准方法配准参考医学影像与被配准医学影像，并可视化显示参考医学影像与被配准医学影像之间的配准关系。

在一些实施例中，若用户需要将两个没有配准的图像直接进行配准，即增加直接配准连线。则用户可以在配准关系可视化界面中选择任意两个影像；打开增加选项，其中，选项中可以包含可选的配准方法；选择需要的配准方法；处理设备(例如，处理设备120)执行选择的配准方法；配准完成后处理设备将这两个影像用对应的连接线进行连接。

仅作为示例，可视化增加配准关系可以如图7所示，其中，图7所示的配准关系基于图6中右侧图像的配准关系。如图7中左侧图像所示，当前影像1.1和影像1.3之间不存在配准关系。用户希望将影像1.1和影像1.3进行配准，则可以执行以下操作：选择选择影像1.1和1.3，增加连接-手动配准。这时会弹出手动配准窗口，用户可以在该窗口界面执行手动配准。用户手动配准完成后，处理设备可以对界面进行更新，用手动配准线连接1.1和1.3，即在界面上增加影像1.1和1.3的连接线。

应当注意的是，上述有关流程300的描述仅仅是为了示例和说明，而不限定本说明书的适用范围。对于本领域技术人员来说，在本说明书的指导下可以对流程300进行各种修正和改变。然而，这些修正和改变仍在本说明书的范围之内。例如，如所有图像均未经过配准，则步骤320可视化的界面中可以仅包括图像的分组结果。

本说明书实施例可能带来的有益效果包括但不限于：(1)通过基于配准关系对数量众多的影像(例如，不同模态、不同时间、不同床位等)进行分组，直接基于可视化的配准关系图进行配准相关操作，流程清晰，操作方便，方便了大规模影像之间的配准关系管理，从而解决了配准次数过多造成的影像不好管理的问题，提高了用户对大规模影像的配准便利性，并且能够方便地调整配准关系，满足不同用户的需求，保障了用户基于配准影像的诊断和治疗效果；(2)通过配准关系及相关配准操作的可视化，提高了人机交互性，提升了用户体验，便利了用户操作，减少了用户的学习成本，便于用户快速掌握配准操作。需要说明的是，不同实施例可能产生的有益效果不同，在不同的实施例里，可能产生的有益效果可以是以上任意一种或几种的组合，也可以是其他任何可能获得的有益效果。

上文已对基本概念做了描述，显然，对于本领域技术人员来说，上述详细披露仅仅作为示例，而并不构成对本说明书的限定。虽然此处并没有明确说明，本领域技术人员可能会对本说明书进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本说明书中被建议，所以该类修改、改进、修正仍属于本说明书示范实施例的精神和范围。

同时，本说明书使用了特定词语来描述本说明书的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本说明书至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一个替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本说明书的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。

此外，除非权利要求中明确说明，本说明书所述处理元素和序列的顺序、数字字母的使用、或其他名称的使用，并非用于限定本说明书流程和方法的顺序。尽管上述披露中通过各种示例讨论了一些目前认为有用的发明实施例，但应当理解的是，该类细节仅起到说明的目的，附加的权利要求并不仅限于披露的实施例，相反，权利要求旨在覆盖所有符合本说明书实施例实质和范围的修正和等价组合。例如，虽然以上所描述的系统组件可以通过硬件设备实现，但是也可以只通过软件的解决方案得以实现，如在现有的服务器或移动设备上安装所描述的系统。

同理，应当注意的是，为了简化本说明书披露的表述，从而帮助对一个或多个发明实施例的理解，前文对本说明书实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露方法并不意味着本说明书对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。

一些实施例中使用了描述成分、属性数量的数字，应当理解的是，此类用于实施例描述的数字，在一些示例中使用了修饰词“大约”、“近似”或“大体上”来修饰。除非另外说明，“大约”、“近似”或“大体上”表明所述数字允许有±20％的变化。相应地，在一些实施例中，说明书和权利要求中使用的数值参数均为近似值，该近似值根据个别实施例所需特点可以发生改变。在一些实施例中，数值参数应考虑规定的有效数位并采用一般位数保留的方法。尽管本说明书一些实施例中用于确认其范围广度的数值域和参数为近似值，在具体实施例中，此类数值的设定在可行范围内尽可能精确。

针对本说明书引用的每个专利、专利申请、专利申请公开物和其他材料，如文章、书籍、说明书、出版物、文档等，特此将其全部内容并入本说明书作为参考。与本说明书内容不一致或产生冲突的申请历史文件除外，对本说明书权利要求最广范围有限制的文件(当前或之后附加于本说明书中的)也除外。需要说明的是，如果本说明书附属材料中的描述、定义、和/或术语的使用与本说明书所述内容有不一致或冲突的地方，以本说明书的描述、定义和/或术语的使用为准。

最后，应当理解的是，本说明书中所述实施例仅用以说明本说明书实施例的原则。其他的变形也可能属于本说明书的范围。因此，作为示例而非限制，本说明书实施例的替代配置可视为与本说明书的教导一致。相应地，本说明书的实施例不仅限于本说明书明确介绍和描述的实施例。

Claims (10)

1.一种可视化配准医学影像的方法，包括：

获取多个医学影像，根据所述多个医学影像之间的配准关系将所述多个医学影像分为至少一组；

获取所述至少一组的所述多个医学影像之间的配准关系，并将所述配准关系可视化；

所述配准关系可视化包括可视化所述至少一组的所述多个医学影像中的参考医学影像与被配准医学影像之间的配准方法和/或配准方向。

2.如权利要求1所述的方法，所述方法还包括：

获取用户在配准关系可视化界面上的操作，基于所述操作调整所述多个医学影像之间的配准关系，其中，所述操作包括修改配准方法。

3.如权利要求1所述的方法，所述方法还包括：

获取用户在配准关系可视化界面上的操作，基于所述操作调整所述多个医学影像之间的配准关系，其中，所述操作包括删除配准关系。

4.如权利要求1所述的方法，所述方法还包括：

获取用户在配准关系可视化界面上的操作，基于所述操作调整所述多个医学影像之间的配准关系，其中，所述操作包括增加配准关系。

5.如权利要求2-4任一项所述的方法，所述方法还包括：

响应用户在浏览界面对多个已配准的医学影像的选择操作；

显示所述多个已配准医学影像；

打开所述配准关系可视化界面，调整所述多个已配准的医学影像之间的配准关系。

6.如权利要求1所述的方法，所述参考医学影像与被配准医学影像之间的配准包括粗配准和精配准。

7.一种可视化配准医学影像的系统，包括分组获取模块和可视化模块；

所述分组获取模块用于获取多个医学影像，根据所述多个医学影像之间的配准关系将所述多个医学影像分为至少一组；

所述可视化模块用于获取所述至少一组的所述多个医学影像之间的配准关系，并将所述配准关系可视化；所述配准关系可视化包括可视化所述至少一组的所述多个医学影像中的参考医学影像与被配准医学影像之间的配准方法和/或配准方向。

8.如权利要求7所述的系统，所述系统还包括调整模块；

所述调整模块用于获取用户在配准关系可视化界面上的操作，基于所述操作调整所述多个医学影像之间的配准关系；所述操作包括修改配准方法、删除配准关系以及增加配准关系。

9.一种可视化配准医学影像的装置，包括处理器，所述处理器用于执行权利要求1～6中任一项所述的可视化配准医学影像的方法。

10.一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储计算机指令，当计算机读取存储介质中的计算机指令后，计算机执行如权利要求1～6任一项所述的可视化配准医学影像的方法。

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