本技术涉及图像处理,特别是涉及一种动脉自旋标记成像校正方法、装置、设备、介质及产品。
背景技术:
1、血流灌注是指血流经过毛细血管网为组织或器官提供氧份和营养物质,排走代谢产物的过程。大脑是人体中结构和功能最复杂而精细的器官,精密的血管网络和稳定的血流灌注是大脑正常运作的保障,反之血流灌注的异常改变是可反映脑部疾病病理变化的重要征象。传统的脑灌注成像方法有计算机断层扫描(computedtomography,ct)和磁共振(magnetic resonance,mr)灌注成像,注射增强对比剂后,通过观察对比剂的流向了解大脑的微循环情况。注射对比剂有可能引起过敏反应,对于过敏体质,尤其是肾功能不全的患者具有一定风险性。动脉自旋标记(arterial spin labeling,asl)最大的优点是不需要注射增强对比剂,原理是通过射频脉冲对流入大脑的血液进行标记,根据已标记(标记像)和未标记(控制像)血液的信号差得到脑血流灌注的信息,并可进一步计算脑血流的定量信息(cbf)。
2、在实际应用中,如果因为扫描时间较长或者患者控制力较差出现头部移动,从而使标记像和控像发生偏移,会严重影响asl计算的准确性,因此,亟需对标记像和控制像进行校正。
技术实现思路
1、本技术的目的是提供一种动脉自旋标记成像校正方法、装置、设备、介质及产品,可提高动脉自旋标记的标记像和控制像配准的准确性。
2、为实现上述目的,本技术提供了如下方案:
3、第一方面,本技术提供了一种动脉自旋标记成像校正方法,包括:
4、获取动脉自旋标记的标记像时间序列和控制像时间序列,所述标记像时间序列中标记像与所述控制像时间序列中控制像一一对应,一个标记像与该标记像对应的控制像构成一组图像;
5、依次将每组图像中标记像作为标记像基准图像,控制像作为控制像基准图像进行多轮配准,每轮配准得到一组标记像配准矩阵和一组控制像配准矩阵;
6、计算每组标记像配准矩阵中每个标记像配准矩阵的偏移量,计算每组控制像配准矩阵中每个标记像配准矩阵的偏移量;
7、将每轮配准对应的每组标记像配准矩阵的偏移量和每组控制像配准矩阵的偏移量之和作为每轮配准的总偏移量;将总偏移量最小的配准轮次对应的标记像基准图像作为第一基准图像,控制像基准图像作为第二基准图像;
8、将所述标记像时间序列中标记像配准到所述第一基准图像上,得到校正后的标记像时间序列,将所述控制像时间序列中控制像配准到所述第二基准图像上,得到校正后的控制像时间序列。
9、可选地,计算每组标记像配准矩阵中每个标记像配准矩阵的偏移量,计算每组控制像配准矩阵中每个标记像配准矩阵的偏移量之后,所述动脉自旋标记成像校正方法还包括:
10、若存在标记像配准矩阵的偏移量或者控制像配准矩阵的偏移量大于设定值,则判定所述标记像时间序列和所述控制像时间序列不可用,重新获取动脉自旋标记的标记像时间序列和控制像时间序列。
11、可选地,依次将每组图像中标记像作为标记像基准图像,控制像作为控制像基准图像进行多轮配准,每轮配准得到一组标记像配准矩阵和一组控制像配准矩阵,具体包括:
12、每轮配准过程中,将当前组图像中标记像作为标记像基准图像,将所述标记像时间序列中除了当前作为标记像基准图像的标记像之外的标记像线性配准到当前作为标记像基准图像上,得到一组标记像配准矩阵;
13、每轮配准过程中,将当前组图像中控制像作为控制像基准图像,将所述控制像时间序列中除了当前作为控制像基准图像的控制像之外的控制像线性配准到当前作为控制像基准图像上,得到一组控制像配准矩阵。
14、可选地,所述线性配准为采用mattes互信息方法进行配准,并采用梯度下降优化所述mattes互信息方法。
15、可选地,计算每组标记像配准矩阵中每个标记像配准矩阵的偏移量,计算每组控制像配准矩阵中每个标记像配准矩阵的偏移量,具体包括:
16、采用公式计算将第i个控制像配准到对应控制像基准图像时生成的控制像配准矩阵的偏移量;
17、采用公式计算将第i个标记像配准到对应标记像基准图像时生成的标记像配准矩阵的偏移量;
18、其中,dcb,i表示第i个控制像的偏移量,x1,i为第i个控制像在x轴上的偏移量,y1,i为第i个控制像在y轴上的偏移量,z1,i为第i个控制像在z轴上的偏移量,α1,i为第i个控制像绕x轴的旋转角,β1,i为第i个控制像绕y轴的旋转角,γ1,i为第i个控制像绕z轴的旋转角;
19、dlb,i表示第i个标记像的偏移量,x2,i为第i个标记像在x轴上的偏移量,y2,i为第i个标记像在y轴上的偏移量,z2,i为第i个标记像在z轴上的偏移量,α2,i为第i个标记像绕x轴的旋转角,β2,i为第i个标记像绕y轴的旋转角,γ2,i为第i个标记像绕z轴的旋转角。
20、可选地,每轮配准的总偏移量表示为:
21、
22、其中,db为总偏移量,n+1为所述标记像时间序列中标记像的数量,b为作为当前配准轮次作为标记像基准图像或者控制像基准图像的下标。
23、第二方面,本技术提供了一种动脉自旋标记成像校正装置,包括:
24、标记像和控制像获取模块,用于获取动脉自旋标记的标记像时间序列和控制像时间序列,所述标记像时间序列中标记像与所述控制像时间序列中控制像一一对应,一个标记像与该标记像对应的控制像构成一组图像;
25、多轮配准模块,用于依次将每组图像中标记像作为标记像基准图像,控制像作为控制像基准图像进行多轮配准,每轮配准得到一组标记像配准矩阵和一组控制像配准矩阵;
26、偏移量计算模块,用于计算每组标记像配准矩阵中每个标记像配准矩阵的偏移量,计算每组控制像配准矩阵中每个标记像配准矩阵的偏移量;
27、基准图像确定模块,用于将每轮配准对应的每组标记像配准矩阵的偏移量和每组控制像配准矩阵的偏移量之和作为每轮配准的总偏移量;将总偏移量最小的配准轮次对应的标记像基准图像作为第一基准图像,控制像基准图像作为第二基准图像;
28、校正模块,用于将所述标记像时间序列中标记像配准到所述第一基准图像上,得到校正后的标记像时间序列,将所述控制像时间序列中控制像配准到所述第二基准图像上,得到校正后的控制像时间序列。
29、第三方面,本技术提供了一种计算机设备,包括:存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序以实现上述中任一项所述的动脉自旋标记成像校正方法的步骤。
30、第四方面,本技术提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述中任一项所述的动脉自旋标记成像校正方法的步骤。
31、第五方面,本技术提供了一种计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述中任一项所述的动脉自旋标记成像校正方法的步骤。
32、根据本技术提供的具体实施例,本技术公开了以下技术效果:
33、本技术提供了一种动脉自旋标记成像校正方法、装置、设备、介质及产品,分别将每组图像中标记像和控制像作为基准图像进行多轮配准,将多轮配准后总偏移量最小的配准轮次对应的标记像基准图像作为第一基准图像,控制像基准图像作为第二基准图像,从而实现将距离所有图像之和最近的一组图像作为基准图像进行图像配准,从而提高了图像配准的准确性。
1.一种动脉自旋标记成像校正方法,其特征在于,所述动脉自旋标记成像校正方法包括:
2.根据权利要求1所述的动脉自旋标记成像校正方法,其特征在于,计算每组标记像配准矩阵中每个标记像配准矩阵的偏移量,计算每组控制像配准矩阵中每个标记像配准矩阵的偏移量之后,所述动脉自旋标记成像校正方法还包括:
3.根据权利要求1所述的动脉自旋标记成像校正方法,其特征在于,依次将每组图像中标记像作为标记像基准图像,控制像作为控制像基准图像进行多轮配准,每轮配准得到一组标记像配准矩阵和一组控制像配准矩阵,具体包括:
4.根据权利要求3所述的动脉自旋标记成像校正方法,其特征在于,所述线性配准为采用mattes互信息方法进行配准,并采用梯度下降优化所述mattes互信息方法。
5.根据权利要求1所述的动脉自旋标记成像校正方法,其特征在于,计算每组标记像配准矩阵中每个标记像配准矩阵的偏移量,计算每组控制像配准矩阵中每个标记像配准矩阵的偏移量,具体包括:
6.根据权利要求5所述的动脉自旋标记成像校正方法,其特征在于,每轮配准的总偏移量表示为:
7.一种动脉自旋标记成像校正装置,其特征在于,所述动脉自旋标记成像校正装置包括:
8.一种计算机设备,包括:存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序以实现权利要求1-6中任一项所述的动脉自旋标记成像校正方法。
9.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-6中任一项所述的动脉自旋标记成像校正方法。
10.一种计算机程序产品,包括计算机程序,其特征在于,该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-6中任一项所述的动脉自旋标记成像校正方法。