本技術(shù)涉及圖像處理，尤其涉及一種基于圖像配準(zhǔn)的穿刺方法及相關(guān)產(chǎn)品。

背景技術(shù)：

1、隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，醫(yī)學(xué)也隨之迎來(lái)了巨大的突破。目前，穿刺手術(shù)之前需要將計(jì)算機(jī)斷層掃描(computed?tomography，ct)圖像和超聲圖像的配準(zhǔn)，使得在ct圖像中規(guī)劃的穿刺路徑能夠配準(zhǔn)至超聲圖像上。但在目前的技術(shù)中，ct圖像和超聲圖像的配準(zhǔn)的速度較慢，存在影響穿刺手術(shù)的穿刺時(shí)間的風(fēng)險(xiǎn)。因此，如何快速地將ct圖像和超聲圖像進(jìn)行配準(zhǔn)是一個(gè)非常重要的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)提供一種基于圖像配準(zhǔn)的穿刺方法及相關(guān)產(chǎn)品，其中，相關(guān)產(chǎn)品包括基于圖像配準(zhǔn)的穿刺裝置、電子設(shè)備、計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)及計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。

2、第一方面，提供了一種基于圖像配準(zhǔn)的穿刺方法，所述方法用于在對(duì)目標(biāo)對(duì)象進(jìn)行穿刺手術(shù)之前，將所述目標(biāo)對(duì)象的ct圖像與超聲圖像進(jìn)行配準(zhǔn)，得到與所述超聲圖像對(duì)齊的目標(biāo)圖像，所述方法包括：

3、獲取所述ct圖像和所述超聲圖像；所述ct圖像是對(duì)所述目標(biāo)對(duì)象進(jìn)行ct掃描得到的圖像；所述超聲圖像是對(duì)所述目標(biāo)對(duì)象進(jìn)行超聲波掃描得到的圖像，所述超聲圖像的圖像尺寸小于所述ct圖像的圖像尺寸；

4、在所述ct圖像中確定與所述超聲圖像的圖像尺寸相同的目標(biāo)區(qū)域的圖像，作為目標(biāo)區(qū)域圖像；

5、在所述目標(biāo)區(qū)域圖像與所述超聲圖像的相關(guān)性大于相關(guān)閾值的情況下，根據(jù)所述目標(biāo)區(qū)域圖像和所述超聲圖像在超聲坐標(biāo)系上的坐標(biāo)差異，得到第一配準(zhǔn)矩陣；所述第一配準(zhǔn)矩陣是用于將所述目標(biāo)區(qū)域圖像和所述超聲圖像對(duì)齊；

6、利用所述第一配準(zhǔn)矩陣調(diào)整所述ct圖像，得到所述目標(biāo)圖像。

7、結(jié)合本技術(shù)任一實(shí)施方式，所述在所述目標(biāo)區(qū)域圖像與所述超聲圖像的相關(guān)性大于相關(guān)閾值的情況下，根據(jù)所述目標(biāo)區(qū)域圖像和所述超聲圖像在超聲坐標(biāo)系上的坐標(biāo)差異，得到第一配準(zhǔn)矩陣之前，所述方法還包括：

8、確定所述目標(biāo)區(qū)域圖像和所述超聲圖像中相同位置的像素的相關(guān)性，得到相關(guān)性矩陣，所述相關(guān)性矩陣中參數(shù)的數(shù)量與所述目標(biāo)區(qū)域圖像中像素的數(shù)量相同；

9、在所述相關(guān)性矩陣的模大于第一閾值的情況下，將所述目標(biāo)區(qū)域圖像與所述超聲圖像的相關(guān)性確定為大于所述相關(guān)閾值。

10、結(jié)合本技術(shù)任一實(shí)施方式，所述目標(biāo)區(qū)域圖像中第一位置的像素為第一像素，所述超聲圖像中所述第一位置的像素為第二像素；

11、所述確定所述目標(biāo)區(qū)域圖像和所述超聲圖像中相同位置的像素的相關(guān)性，得到相關(guān)性矩陣，包括：

12、確定所述目標(biāo)區(qū)域圖像中像素的像素信息的平均值，得到第一均值；

13、確定所述超聲圖像中像素的像素信息的平均值，得到第二均值；

14、確定所述第一像素的像素信息，得到第一像素值；

15、確定所述第二像素的像素信息，得到第二像素值；

16、確定所述第一像素值與所述第一均值的差值，得到第一差值；

17、確定所述第二像素值與所述第二均值的差值，得到第二差值；

18、根據(jù)所述第一差值和所述第二差值的乘積，確定所述目標(biāo)區(qū)域圖像和所述超聲圖像中所述第一位置的像素之間的相關(guān)性，得到第一相關(guān)性；

19、根據(jù)所述第一相關(guān)性和第二相關(guān)性，得到所述相關(guān)性矩陣，所述第二相關(guān)性為所述目標(biāo)區(qū)域圖像和所述超聲圖像中除所述第一位置之外的相同位置的像素的相關(guān)性。

20、結(jié)合本技術(shù)任一實(shí)施方式，所述獲取所述ct圖像和所述超聲圖像，包括：

21、獲取ct三維圖像和超聲三維圖像；

22、根據(jù)目標(biāo)切面，得到所述ct三維圖像在所述目標(biāo)切面上的所述ct圖像，所述目標(biāo)切面為從頭至腳的切面；

23、根據(jù)所述目標(biāo)切面，得到所述超聲三維圖像在所述目標(biāo)切面上的所述超聲圖像。

24、結(jié)合本技術(shù)任一實(shí)施方式，所述ct圖像包括ct特征點(diǎn)，所述超聲圖像包括超聲特征點(diǎn)，所述ct特征點(diǎn)為所述ct圖像中表征所述目標(biāo)對(duì)象的第二位置的像素點(diǎn)，所述超聲特征點(diǎn)為所述超聲圖像中表征所述目標(biāo)對(duì)象的所述第二位置的像素點(diǎn)，所述ct特征點(diǎn)和所述超聲特征點(diǎn)的距離大于第二閾值，且小于第三閾值，所述第二閾值用于確定圖像的配準(zhǔn)；

25、在所述ct圖像中確定與所述超聲圖像的圖像尺寸相同的目標(biāo)區(qū)域的圖像，作為目標(biāo)區(qū)域圖像之前，所述方法還包括：

26、獲取第一圖像，所述第一圖像為對(duì)所述目標(biāo)對(duì)象進(jìn)行ct掃描得到的原始圖像，所述第一圖像包括第一特征點(diǎn)，所述第一特征點(diǎn)為所述第一圖像中表征所述目標(biāo)對(duì)象的所述第二位置的像素點(diǎn)；

27、根據(jù)所述第一特征點(diǎn)和所述超聲特征點(diǎn)的位置關(guān)系，得到第二配準(zhǔn)矩陣，所述第二配準(zhǔn)矩陣是用于將所述第一圖像調(diào)整為所述ct圖像；

28、利用所述第二配準(zhǔn)矩陣對(duì)所述第一圖像進(jìn)行調(diào)整，得到所述ct圖像。

29、結(jié)合本技術(shù)任一實(shí)施方式，所述利用所述第一配準(zhǔn)矩陣調(diào)整所述ct圖像，得到目標(biāo)圖像之后，所述方法還包括：

30、在所述ct圖像中確定參考穿刺路徑，所述參考穿刺路徑是用于引導(dǎo)對(duì)目標(biāo)對(duì)象進(jìn)行穿刺的路徑；所述目標(biāo)圖像中用于引導(dǎo)對(duì)目標(biāo)對(duì)象進(jìn)行穿刺的路徑為目標(biāo)穿刺路徑；

31、在所述目標(biāo)圖像與所述超聲圖像配準(zhǔn)的情況下，按照所述目標(biāo)穿刺路徑對(duì)目標(biāo)對(duì)象進(jìn)行穿刺。

32、第二方面，提供了一種基于圖像配準(zhǔn)的穿刺裝置，上述基于圖像配準(zhǔn)的穿刺裝置包括：

33、獲取單元，用于獲取上述ct圖像和上述超聲圖像；上述ct圖像是對(duì)上述目標(biāo)對(duì)象進(jìn)行ct掃描得到的圖像；上述超聲圖像是對(duì)上述目標(biāo)對(duì)象進(jìn)行超聲波掃描得到的圖像，上述超聲圖像的圖像尺寸小于上述ct圖像的圖像尺寸；

34、確定單元，用于在上述ct圖像中確定與上述超聲圖像的圖像尺寸相同的目標(biāo)區(qū)域的圖像，作為目標(biāo)區(qū)域圖像；

35、矩陣計(jì)算單元，用于在上述目標(biāo)區(qū)域圖像與上述超聲圖像的相關(guān)性大于相關(guān)閾值的情況下，根據(jù)上述目標(biāo)區(qū)域圖像和上述超聲圖像在超聲坐標(biāo)系上的坐標(biāo)差異，得到第一配準(zhǔn)矩陣；上述第一配準(zhǔn)矩陣是用于將上述目標(biāo)區(qū)域圖像和上述超聲圖像對(duì)齊；

36、第一調(diào)整單元，用于利用上述第一配準(zhǔn)矩陣調(diào)整上述ct圖像，得到上述目標(biāo)圖像。

37、結(jié)合本技術(shù)任一實(shí)施例，基于圖像配準(zhǔn)的穿刺裝置還包括相關(guān)性計(jì)算單元，用于：

38、確定上述目標(biāo)區(qū)域圖像和上述超聲圖像中相同位置的像素的相關(guān)性，得到相關(guān)性矩陣，上述相關(guān)性矩陣中參數(shù)的數(shù)量與上述目標(biāo)區(qū)域圖像中像素的數(shù)量相同；

39、在上述相關(guān)性矩陣的模大于第一閾值的情況下，將上述目標(biāo)區(qū)域圖像與上述超聲圖像的相關(guān)性確定為大于上述相關(guān)閾值。

40、結(jié)合本技術(shù)任一實(shí)施例，上述目標(biāo)區(qū)域圖像中第一位置的像素為第一像素，上述超聲圖像中上述第一位置的像素為第二像素；

41、上述相關(guān)性計(jì)算單元，具體用于：

42、確定上述目標(biāo)區(qū)域圖像中像素的像素信息的平均值，得到第一均值；

43、確定上述超聲圖像中像素的像素信息的平均值，得到第二均值；

44、確定上述第一像素的像素信息，得到第一像素值；

45、確定上述第二像素的像素信息，得到第二像素值；

46、確定上述第一像素值與上述第一均值的差值，得到第一差值；

47、確定上述第二像素值與上述第二均值的差值，得到第二差值；

48、根據(jù)上述第一差值和上述第二差值的乘積，確定上述目標(biāo)區(qū)域圖像和上述超聲圖像中上述第一位置的像素之間的相關(guān)性，得到第一相關(guān)性；

49、根據(jù)上述第一相關(guān)性和第二相關(guān)性，得到上述相關(guān)性矩陣，上述第二相關(guān)性為上述目標(biāo)區(qū)域圖像和上述超聲圖像中除上述第一位置之外的相同位置的像素的相關(guān)性。

50、結(jié)合本技術(shù)任一實(shí)施例，上述獲取單元，具體用于：

51、獲取ct三維圖像和超聲三維圖像；

52、根據(jù)目標(biāo)切面，得到上述ct三維圖像在上述目標(biāo)切面上的上述ct圖像，上述目標(biāo)切面為從頭至腳的切面；

53、根據(jù)上述目標(biāo)切面，得到上述超聲三維圖像在上述目標(biāo)切面上的上述超聲圖像。

54、結(jié)合本技術(shù)任一實(shí)施例，上述ct圖像包括ct特征點(diǎn)，上述超聲圖像包括超聲特征點(diǎn)，上述ct特征點(diǎn)為上述ct圖像中表征上述目標(biāo)對(duì)象的第二位置的像素點(diǎn)，上述超聲特征點(diǎn)為上述超聲圖像中表征上述目標(biāo)對(duì)象的上述第二位置的像素點(diǎn)，上述ct特征點(diǎn)和上述超聲特征點(diǎn)的距離大于第二閾值，且小于第三閾值，上述第二閾值用于確定圖像的配準(zhǔn)；

55、基于圖像配準(zhǔn)的穿刺裝置還包括第二調(diào)整單元，用于：

56、獲取第一圖像，上述第一圖像為對(duì)上述目標(biāo)對(duì)象進(jìn)行ct掃描得到的原始圖像，上述第一圖像包括第一特征點(diǎn)，上述第一特征點(diǎn)為上述第一圖像中表征上述目標(biāo)對(duì)象的上述第二位置的像素點(diǎn)；

57、根據(jù)上述第一特征點(diǎn)和上述超聲特征點(diǎn)的位置關(guān)系，得到第二配準(zhǔn)矩陣，上述第二配準(zhǔn)矩陣是用于將上述第一圖像調(diào)整為上述ct圖像；

58、利用上述第二配準(zhǔn)矩陣對(duì)上述第一圖像進(jìn)行調(diào)整，得到上述ct圖像。

59、結(jié)合本技術(shù)任一實(shí)施例，基于圖像配準(zhǔn)的穿刺裝置還包括穿刺單元，用于：

60、在上述ct圖像中確定參考穿刺路徑，上述參考穿刺路徑是用于引導(dǎo)對(duì)目標(biāo)對(duì)象進(jìn)行穿刺的路徑；上述目標(biāo)圖像中用于引導(dǎo)對(duì)目標(biāo)對(duì)象進(jìn)行穿刺的路徑為目標(biāo)穿刺路徑；

61、在上述目標(biāo)圖像與上述超聲圖像配準(zhǔn)的情況下，按照上述目標(biāo)穿刺路徑對(duì)目標(biāo)對(duì)象進(jìn)行穿刺。

62、第三方面，提供了一種電子設(shè)備，包括：處理器和存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)程序代碼，所述計(jì)算機(jī)程序代碼包括計(jì)算機(jī)指令，在所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)指令的情況下，所述電子設(shè)備執(zhí)行如上述第一方面及其任一實(shí)施方式。

63、第四方面，提供了另一種電子設(shè)備，包括：處理器、發(fā)送裝置、輸入裝置、輸出裝置和存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)程序代碼，所述計(jì)算機(jī)程序代碼包括計(jì)算機(jī)指令，在所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)指令的情況下，所述電子設(shè)備執(zhí)行如上述第一方面及其任一實(shí)施方式。

64、第五方面，提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序包括程序指令，在所述程序指令被處理器執(zhí)行的情況下，使所述處理器執(zhí)行如上述第一方面及其任一實(shí)施方式。

65、第六方面，提供了一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括計(jì)算機(jī)程序或指令，在所述計(jì)算機(jī)程序或指令在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的情況下，使得所述計(jì)算機(jī)執(zhí)行上述第一方面及其任一實(shí)施方式。

66、應(yīng)當(dāng)理解的是，以上的一般描述和后文的細(xì)節(jié)描述僅是示例性和解釋性的，而非限制本技術(shù)。

67、本技術(shù)實(shí)施例中，基于圖像配準(zhǔn)的穿刺裝置在獲取到ct圖像和超聲圖像后，從ct圖像中確定與超聲圖像的圖像尺寸相同的目標(biāo)區(qū)域圖像。并在目標(biāo)區(qū)域圖像與超聲圖像的相關(guān)性大于相關(guān)閾值的情況下，根據(jù)目標(biāo)區(qū)域圖像和超聲圖像在超聲坐標(biāo)系下的坐標(biāo)差異，得到第一配準(zhǔn)矩陣。通過(guò)從ct圖像中確定與超聲圖像的圖像尺寸相同的目標(biāo)區(qū)域圖像，并與超聲圖像計(jì)算相關(guān)性，相較于計(jì)算ct圖像中任意一個(gè)像素與超聲圖像中所有像素的相關(guān)性，可減少基于圖像配準(zhǔn)的穿刺裝置計(jì)算相關(guān)性的次數(shù)，從而提高基于圖像配準(zhǔn)的穿刺裝置執(zhí)行圖像配準(zhǔn)的速度?；趫D像配準(zhǔn)的穿刺裝置在確定第一配準(zhǔn)矩陣后，利用第一配準(zhǔn)矩陣對(duì)ct圖像進(jìn)行調(diào)整，得到目標(biāo)圖像。由于ct圖像中包括目標(biāo)區(qū)域圖像，在對(duì)ct圖像進(jìn)行圖像變換的同時(shí)也會(huì)對(duì)目標(biāo)區(qū)域圖像進(jìn)行圖像變換。目標(biāo)圖像中包括利用第一配準(zhǔn)矩陣目標(biāo)區(qū)域圖像進(jìn)行圖像變換后的圖像。利用第一配準(zhǔn)矩陣目標(biāo)區(qū)域圖像進(jìn)行圖像變換后的圖像與超聲圖像對(duì)齊。