一种三维CT图像的生成方法及装置与流程

本说明书涉及医学图像领域，尤其涉及一种三维ct图像的生成方法及装置。

背景技术：

1、锥束ct(conebeam computed tomography,cbct)是目前被广泛应用于图像引导手术中的一种医学图像，是利用x射线在人体的不同组织中衰减规律成像的，锥束ct相比传统的扇束ct具有射线利用率高，扫描速度快等优点。

2、但是，由于x射线的辐射会给患者的身体健康带来影响，所以，根据高剂量的锥束ct生成的三维ct图像虽然成像的清晰度较好，但是可能会引起患者身体的病理变化，而根据低剂量的锥束ct生成的三维ct图像往往会存在对比度较低、有条形伪影等问题。

3、因此，如何能够提升根据低剂量锥束ct生成的三维ct图像的信噪比则是一个亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本说明书提供三维ct图像的生成方法及装置，以部分的解决现有技术存在的上述问题。

2、本说明书采用下述技术方案：

3、本说明书提供了一种三维ct图像的生成方法，包括：

4、获取通过计算机断层扫描ct设备在不同采集角度采集到的各二维投影图像，并构建原始图像集；

5、针对所述原始图像集中所包含的每帧二维投影图像，确定采集角度位于该帧二维投影图像的预设邻域范围内的二维投影图像，作为该帧二维投影图像对应的关联图像，并根据该帧二维投影图像以及所述关联图像，生成采集角度位于该帧二维投影图像和所述关联图像之间的二维投影图像，作为第一补偿图像；

6、根据所述第一补偿图像和所述原始图像集，生成三维ct图像。

7、可选地，根据该帧二维投影图像以及所述关联图像，生成采集角度位于该帧二维投影图像和所述关联图像之间的二维投影图像，具体包括：

8、确定该帧二维投影图像对应的采集角度，和所述关联图像对应的采集角度之间的角度差值；

9、判断所述角度差值是否超过预设阈值；

10、若是，根据该帧二维投影图像以及所述关联图像，生成采集角度位于该帧二维投影图像和所述关联图像之间的二维投影图像。

11、可选地，根据该帧二维投影图像以及所述关联图像，生成采集角度位于该帧二维投影图像和所述关联图像之间的二维投影图像，作为第一补偿图像，具体包括：

12、将该帧二维投影图像以及所述关联图像输入到预先训练的图像转换模型中，以通过所述图像转换模型，确定该帧二维投影图像与所述关联图像之间的图像变化量；

13、根据所述图像变化量、该帧二维投影图像对应的采集角度以及所述关联图像对应的采集角度，生成所述第一补偿图像。

14、可选地，训练所述图像转换模型，具体包括：

15、获取第一样本投影图像和第二样本投影图像；

16、将所述第一样本投影图像和所述第二样本投影图像输入到所述图像转换模型中，得到所述第一样本投影图像与所述第二样本投影图像之间的图像变化量，作为待优化图像变化量；

17、根据所述待优化图像变化量，对第一样本投影图像进行转换，得到转换投影图像；

18、以最小化所述转换投影图像和所述第二样本投影图像之间的偏差为优化目标，对所述图像转换模型进行训练。

19、可选地，根据所述第一补偿图像和所述原始图像集，生成三维ct图像之前，所述方法还包括：

20、根据所述原始图像集中的各帧二维投影图像，构建初始三维ct图像；

21、通过所述初始三维ct图像，生成与所述第一补偿图像对应的采集角度相同的二维投影图像，作为第二补偿图像；

22、根据所述第一补偿图像和所述原始图像集，生成三维ct图像，具体包括：

23、根据所述第一补偿图像、所述第二补偿图像以及所述原始图像集，生成三维ct图像。

24、可选地，根据所述第一补偿图像、所述第二补偿图像以及所述原始图像集，生成三维ct图像，具体包括：

25、根据所述原始图像集中包含的二维投影图像的数量，确定所述第一补偿图像对应的权重和所述第二补偿图像对应的权重，所述第一补偿图像对应的权重与所述数量呈负相关，所述第二补偿图像对应的权重与所述数量呈正相关；

26、根据所述第一补偿图像对应的权重和所述第二补偿图像对应的权重，对所述第一补偿图像和所述第二补偿图像进行融合，生成融合图像；

27、根据所述融合图像以及所述原始图像集，生成三维ct图像。

28、可选地，所述方法还包括：

29、将所述三维ct图像输入到预先训练的优化模型中，以通过所述优化模型，对所述三维ct图像进行优化，得到优化后的三维ct图像，其中，所述ct设备采集所述原始图像集中包含的各帧二维投影图像时所使用的医用射线的剂量，小于所述优化后的三维ct图像对应的医用射线的剂量。

30、可选地，训练所述优化模型，具体包括：

31、获取针对同一区域的第一样本三维ct图像，以及第二样本三维ct图像，所述第一样本三维ct图像对应的医用射线的剂量，小于所述第二样本三维ct图像对应的医用射线的剂量；

32、将所述第一样本三维ct图像输入到所述优化模型中，得到所述优化模型输出的优化后的第一样本三维ct图像；

33、以最小化优化后的第一样本三维ct图像和第二样本三维ct图像之间的偏差为优化目标，对所述优化模型进行训练。

34、本说明书提供了一种三维ct图像的生成装置，包括：

35、获取模块，用于获取通过计算机断层扫描ct设备在不同采集角度采集到的各二维投影图像，并构建原始图像集；

36、第一生成模块，用于针对所述原始图像集中所包含的每帧二维投影图像，确定采集角度位于该帧二维投影图像的预设邻域范围内的二维投影图像，作为该帧二维投影图像对应的关联图像，并根据该帧二维投影图像以及所述关联图像，生成采集角度位于该帧二维投影图像和所述关联图像之间的二维投影图像，作为第一补偿图像；

37、第二生成模块，用于根据所述第一补偿图像和所述原始图像集，生成三维ct图像。

38、本说明书提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述三维ct图像的生成方法。

39、本说明书提供了一种电子设备，包括存储器、处理器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程序时实现上述三维ct图像的生成方法。

40、本说明书采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：

41、在本说明书提供的三维ct图像的生成方法中，首先获取通过计算机断层扫描ct设备在不同采集角度采集到的各二维投影图像，并构建原始图像集，针对原始图像集中所包含的每帧二维投影图像，确定采集角度位于该帧二维投影图像对应采集角度预设邻域范围内的二维投影图像，作为该帧二维投影图像对应的关联图像，并根据该帧二维投影图像以及关联图像，生成采集角度位于该帧二维投影图像和关联图像之间的二维投影图像，作为第一补偿图像，根据第一补偿图像和原始图像集，生成三维ct图像。

42、从上述方法可以看出，本方案可以在根据计算机断层扫描ct设备采集的原始图像集，生成三维ct图像之前，生成补偿图像，从而可以避免因为原始图像集中的二维投影图像数量较少而导致生成的三维ct图像中存在条形伪影的问题，进而提升了生成的三维ct图像的信噪比。