[发明专利]一种基于物理对齐和轮廓匹配的多模态颈动脉MRI配准方法

权利要求书

1.一种基于物理对齐和轮廓匹配的多模态颈动脉MRI配准方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

1)计算图像空间物理坐标：首先通过原始MRI数据DICOM图像信息进行空间物理坐标的确定，得到多模态颈动脉磁共振图像的空间物理位置信息；

2)统一体像素间距转换图像格式：由于多模态磁共振图像的各序列图像差异较大，需要统一图像的扫描层面，并对其体像素进行完全统一；

3)确定多模态图像层间对齐关系：确定各序列图像具体空间位置和统一原始图像体像素后，通过空间Z轴坐标得到距离某序列各层位置最近的层数对应关系，设序列一第一层左上角空间位置为(x₁,y₁,z₁)，序列二第一层左上角空间位置为(x₂,y₂,z₂)，统一后的体像素为p，则序列一第m层对应的序列二第n层的匹配则满足关系：

确定层数对齐后，再利用空间位置信息，将各序列图像裁剪成统一大小，去除不需要的图像信息部分；由此生成通过物理信息得到各序列层与层之间一一对应的各序列图像组成的图像矩阵，通过颈动脉血管分支层则可检验判定各序列对应层数是否真正对齐；

4)各序列多模态二维图像内壁分割：依次选定某序列MRI图像，选定需要分割的起始层和终止层，在起始层图像选定颈动脉所在的ROI，利用分割方法，实现整个序列的连续自动分割；

5)基于内壁轮廓的三维配准：在确定层间对齐之后，考虑将颈动脉区域进行像素间匹配，由于多模态磁共振图像本身原因，影像相邻灰度差异很小，难以捕捉到很多纹理特征，因此利用清晰的内壁轮廓分割结果进行三维的连续配准。

2.如权利要求1所述的一种基于物理对齐和轮廓匹配的多模态颈动脉MRI配准方法，其特征在于：所述步骤1)包括以下过程：

(1.1)导出原数据DICOM标签信息，首先将各序列图像的标签信息保存：行分辨率Rows(m),列分辨率Columns(n),层厚Slice Thickness(t)，切片间距Spacing Between Slices(s)，像素间距Pixel Spacing(p₁,p₂)，当前图像左上角顶点在空间中的三维坐标ImagePosition Patient(x,y,z)，当前图像第一行在空间中的三维方向向量与第一列的三维方向向量

(1.2)计算世界坐标系坐标：根据Image Position Patient，得到整张图像的左上角的顶点坐标(x,y,z)，再根据Image OrientationRows(m),Columns(n),PixelSpacing(p₁,p₂)计算该层图像四个顶点位置坐标，进而确定整张图像上任意像素点在空间坐标系下的三维坐标，由此得到多序列磁共振图像中各层各像素在空间坐标系下的三维坐标，该层的四个顶点坐标为：

P₁＝(x,y,z)

P₂＝(x+r*(m-1)*p₁,y,z)

P₃＝(x,y+c*(n-1)*p₂,z)

P₄＝(x+r*(m-1)*p₁,y+c*(n-1)*p₂,z)

其中P₁至P₄表示四个顶点。