專利名稱：Ct圖像與mr圖像的融合方法
技術領域：
本發明涉及到醫學造影圖像的融合，特別涉及一種CT圖像與MR圖像的融合方法。
背景技術：
醫學成像技術是一個綜合多種學科成果與先進技術的綜合性，實用性學科領域。 各種模式的醫學圖像從視覺角度為醫生及研究人員提供了豐富、直觀、定性及定量的人體生理信息，成為診斷各種疾病的重要技術手段。由于不同模式的設備對人體內大到組織小到分子原子有不同的靈敏度和分辨率，因而有它們各自的適用范圍和局限性。計算機斷層造影術(C T)圖像具有較好的空間分辨率和幾何特性，對人體軟組織對比度較低，對骨骼反映清晰。計算機斷層造影術(C T)圖像成像骨骼清晰、分辨率高，可為病灶的定位起到良好的參照作用，但其對病灶本身的顯示比較差。CT對具有相似電子密度的軟組織結構區分能力很差。如果將這兩種圖像融合，則可結合兩種圖像的優勢。通過圖像融合有效地顯示骨骼的定位信息和軟組織細節，大大提高病灶的定位準確性。核磁共振(M R)圖像可清晰反映軟組織、器官、血管等的解剖結構，但對鈣化點不敏感，對剛性的骨組織顯示差，且受到磁干擾會發生幾何失真。各種模態的醫學圖像從不同角度反映人體信息，單獨從某一種圖像中無法得到全面的診斷信息。需要將不同模態圖像信息綜合在一起，得到更豐富的信息，以便了解病變組織或器官的更多數據，從而做出準確的判斷或制定出合適的治療方案。而多種圖像又須借助醫生的空間構想和推測去綜合判定他們所需要的信息，其準確性受到主觀影響，更主要的是一些信息將可能被忽視。醫學圖像融合技術以計算機圖像處理方法代替了醫生的人工綜合方式，可以提高診斷效率和可靠性，并精確指導神經外科手術及放射治療等。醫學圖像融合一般指對2個或2個以上不同醫學成像設備獲得的同一病灶區域的圖像進行匹配和重建，從而獲得互補信息，增加信息量，使臨床診斷和治療更加準確和完善。二十世紀八十年代開始，醫學圖像融合開始逐漸引起臨床醫學界的關注，當時的一些研究采用的一般是比較直觀和簡單的融合方法，如逐像素加權求平均，利用邏輯運算符進行濾波等等，效果往往并不理想。到了九十年代，醫學圖像融合技術成為當代醫學圖像領域的前沿課題，對未來醫學影像技術的進步發揮深遠的影響。在這一階段，其它融合方法開始陸續被提出，例如， Burt提出了 Laplacian金字塔法、Akerman提出了 Gaussian金字塔分解法、Toet提出的低通比率金字塔法以及多分辨率形態濾波法和小波變換法等。促進了醫學圖像融合技術的飛速發展。這類多尺度變換圖像融合技術存在兩方面問題第一，算法復雜、耗時較多。多尺度變換圖像融合技術需要對每一幅源圖像分別進行多尺度變換，按照一定的融合方案進行信息融合，得到融合圖像的多尺度表示，然后進行相應的逆變換得到融合圖像。多尺度變換圖像融合算法共需要進行2次圖像的多尺度變換和1次逆變換，這3次圖像變換占用了大部分時間。第二，僅向融合圖像傳遞絕對信息，忽略相對信息。多尺度變換技術的目標是獲得圖像或信號的稀疏表達，變換系數表示圖像或信號所包含的某種頻率成分的多少，不包含該成分在全部頻率中的比例。從本質上說，變換系數是絕對信息。目前的多尺度變換圖像融合技術根據各種融合方案直接向融合圖像傳遞變換系數，就忽略了相對信息，直接導致融合圖像的對比度下降。

發明內容
為克服上述技術的不足，本發明的目的是提供一種CT圖像與MR圖像的融合方法。本發明所述融合方法直接根據灰度直方圖計算源圖像的對比度和二階對比度，不需要對源圖像進行圖像變換，顯著減少了運算量，提高了程序執行效率，且融合圖像的主觀效果有明顯提高。為了實現上述目的，本發明所述CT圖像與MR圖的像融合方法包括以下步驟
(1)對輸入CT和MR圖像，分別確定其背景灰度值；
(2)根據背景灰度值，利用如下公式分別計算CT和MR圖像中每個像素點的對比度
值
權利要求
1.一種CT圖像與MR圖像的融合方法，其特征在于包括以下步驟(1)對輸入CT和MR圖像，分別確定其背景灰度值；(2)根據背景灰度值，利用如下公式分別計算CT和MR圖像中每個像素點的對比度值
2.如權利要求1所述CT圖像與MR圖像的融合方法，其特征在于確定灰度背景值包括以下步驟對輸入的CT和MR圖像分別統計灰度分布，得到灰度直方圖，找出灰度直方圖中最大波峰峰值點所對應的灰度值；判斷該灰度值是否等于0，如果不等于0，則以該峰值點的灰度值作為圖像的背景灰度值；如果該灰度值等于0，則以另一幅圖像的背景值作為背景灰度值。
3.如權利要求1所述CT圖像與MR圖像的融合方法，其特征在于確定圖像對比度分布的眾數包括以下步驟根據如下公式把C(x，y)映射到區間W，255]，然后取整；
4.如權利要求1所述CT圖像與MR圖像的融合方法，其特征在于根據如下公式計算圖像的二階對比度
全文摘要
本發明公開了一種能提高程序執行的效率的CT圖像與MR圖像的融合方法。其采用的技術方案是直接統計圖像的灰度直方圖，根據灰度直方圖計算源圖像的對比度和二階對比度。采用算法比較源圖像之間對應像素的二階對比度，保留絕對值大的二階對比度值，然后根據對比度眾數和二階對比度值計算出融合圖像的對比度值，最后，根據融合圖像對比度值和灰度值的眾數計算融合圖像的灰度值。本發明的有益效果是本發明根據灰度直方圖計算源圖像的對比度和二階對比度，不需要對源圖像進行圖像變換，顯著減少了運算量，提高了程序執行效率，且融合圖像的主觀效果有明顯提高。
文檔編號G06T5/50GK102426702SQ20111032665
公開日2012年4月25日 申請日期2011年10月25日 優先權日2011年10月25日
發明者劉尚爭, 劉忠超, 王國琿, 王澤生, 苗金全, 陳居現 申請人:南陽理工學院