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专利号: 2020105396975
申请人: 中南民族大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-30
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种四维心脏图像质量评估方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:获取待处理四维心脏图像,所述待处理四维心脏图像包括四维磁共振心脏图像;

基于时相获取所述待处理四维心脏图像在舒张期时相下的二维心脏图像,得到待处理二维心脏图像;

计算所述待处理二维心脏图像与预设的二维心脏平均图像之间的互信息熵;

根据所述互信息熵对所述待处理四维心脏图像的质量进行评估;

其中,所述计算所述待处理二维心脏图像与预设的二维心脏平均图像之间的互信息熵的步骤之前,所述方法还包括:获取四维心脏图像训练集合;

基于群组互信息方式从所述四维心脏图像训练集合中选择舒张期时相下的初始平均图像;

从所述四维心脏图像训练集合中获取舒张期个例图像;

将所述舒张期个例图像与所述初始平均图像进行全局刚性配准与局部非刚性配准,获得舒张期时相的最终平均图像;

将所述最终平均图像作为所述二维心脏平均图像;

其中,所述基于群组互信息方式从所述四维心脏图像训练集合中选择舒张期时相下的初始平均图像的步骤,包括:基于所述四维心脏图像训练集合选取初始参考图像;

根据所述初始参考图像和所述四维心脏图像训练集合,获得所述四维心脏图像训练集合中四维心脏图像的群组互信息;

根据预设公式将所述群组互信息进行留一法交叉验证,获得参考图像,并选取所述参考图像中的最佳参考图像作为舒张期时相下的初始平均图像;

其中,所述预设公式为:

式中,I为所述初始参考图像,J为所述四维心脏图像训练集合中所有个例图像,GWMI(I,J)为群组互信息,I0为所述参考图像。

2.如权利要求1所述的四维心脏图像质量评估方法,其特征在于,所述基于时相获取所述待处理四维图像在舒张期时相下的二维心脏图像,得到待处理二维心脏图像的步骤,包括:基于时相获取所述待处理四维心脏图像在舒张期时相下的三维心脏图像,所述三维心脏图像由多层二维心脏图像按照预设方向坐标排序组成;

获取所述三维心脏图像中的各层二维心脏图像,得到所述待处理二维心脏图像。

3.如权利要求1所述的四维心脏图像质量评估方法,其特征在于,所述计算所述待处理二维心脏图像与预设的二维心脏平均图像之间的互信息熵的步骤,包括:将所述待处理二维心脏图像与所述二维心脏平均图像进行配准,得到配准结果图像;

计算所述配准结果图像和所述二维心脏平均图像之间的互信息熵;

将所述互信息熵作为所述待处理二维心脏图像与预设的二维心脏平均图像之间的互信息熵。

4.如权利要求3所述的四维心脏图像质量评估方法,其特征在于,所述将所述待处理二维心脏图像与所述二维心脏平均图像进行配准,得到配准结果图像的步骤,包括:将所述待处理二维心脏图像与所述二维心脏平均图像进行刚性配准,得到刚性配准结果图像;

将所述刚性配准结果图像与所述二维心脏平均图像进行非刚性配准,得到非刚性配准结果图像;

将所述非刚性配准结果图像作为所述配准结果图像。

5.如权利要求1所述的四维心脏图像质量评估方法,其特征在于,所述将所述舒张期个例图像与所述初始平均图像进行全局刚性配准与局部非刚性配准,获得舒张期时相的最终平均图像的步骤,包括:将所述舒张期个例图像与所述初始平均图像进行全局刚性配准,获得舒张期个例配准图像;

将所述初始平均图像作为迭代平均图像;

将所述舒张期个例配准图像与所述迭代平均图像进行局部非刚性配准,获得所述舒张期个例图像与所述迭代平均图像配准的形变位移场;

对所述形变位移场进行预设运算,获得平均位移场;

根据所述平均位移场与对所述迭代平均图像进行合成,获得合成平均图像;

将所述合成平均图像作为新的所述迭代平均图像,并返回所述将所述舒张期个例配准图像与所述迭代平均图像进行局部非刚性配准,获得所述舒张期个例图像与所述迭代平均图像配准的形变位移场的步骤进行迭代更新,经过若干次迭代后,获得舒张期时相的最终平均图像。

6.如权利要求1至5任一项中所述的四维心脏图像质量评估方法,其特征在于,所述根据所述互信息熵对所述待处理四维心脏图像的质量进行评估的步骤,包括:根据所述互信息熵标注所述待处理四维心脏图像舒张期的心底层、中间层,以及心尖层;

根据标注结果判断所述心底层和所述心尖层是否缺失;

根据判断结果对所述待处理四维心脏图像的质量进行评估。

7.一种四维心脏图像质量评估装置,其特征在于,所述四维心脏图像质量评估装置包括:第一获取模块,用于获取待处理四维心脏图像,所述待处理四维心脏图像包括四维磁共振心脏图像;

第二获取模块,用于基于时相获取所述待处理四维心脏图像在舒张期时相下的二维心脏图像,得到待处理二维心脏图像;

计算模块,用于计算所述待处理二维心脏图像与预设的二维心脏平均图像之间的互信息熵;

评估模块,用于根据所述互信息熵对所述待处理四维心脏图像的质量进行评估;

其中,所述四维心脏图像质量评估装置,还包括:

平均图像获取模块,用于获取四维心脏图像训练集合;基于群组互信息方式从所述四维心脏图像训练集合中选择舒张期时相下的初始平均图像;从所述四维心脏图像训练集合中获取舒张期个例图像;将所述舒张期个例图像与所述初始平均图像进行全局刚性配准与局部非刚性配准,获得舒张期时相的最终平均图像;将所述最终平均图像作为所述二维心脏平均图像;

所述平均图像获取模块,具体用于基于所述四维心脏图像训练集合选取初始参考图像;根据所述初始参考图像和所述四维心脏图像训练集合,获得所述四维心脏图像训练集合中四维心脏图像的群组互信息;根据预设公式将所述群组互信息进行留一法交叉验证,获得参考图像,并选取所述参考图像中的最佳参考图像作为舒张期时相下的初始平均图像;

其中,所述预设公式为:

式中,I为所述初始参考图像,J为所述四维心脏图像训练集合中所有个例图像,GWMI(I,J)为群组互信息, 为所述参考图像。

8.一种四维心脏图像质量评估设备,其特征在于,所述设备包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的四维心脏图像质量评估程序,所述四维心脏图像质量评估程序配准为实现如权利要求1至6中任一项所述的四维心脏图像质量评估方法的步骤。

9.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质上存储有四维心脏图像质量评估程序,所述四维心脏图像质量评估程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述的四维心脏图像质量评估方法的步骤。