[發明專利]基于ORB配準的DR圖像拼接方法及系統

在審

• 申請號: 201210197832.8
• 申請日: 2012-06-15
• 公開（公告）號: CN103514591A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 趙明;康雨;張力華
• 申請（專利權）人: 深圳市藍韻實業有限公司
• 主分類號: G06T5/50
• 分類號: G06T5/50
• 代理公司: 深圳冠華專利事務所(普通合伙) 44267
• 代理人: 諸蘭芬

技術領域

本發明涉及一種DR圖像處理技術，尤其是涉及一種基于ORB配準的DR圖像拼接方法及系統。

背景技術

隨著現代醫學技術的不斷發展和醫療診斷手段的不斷完善，直接數字化X射線攝影系統（Digital?Radiography，DR）實現的DR圖像在臨床診斷、醫學科研等DR圖像分析方面有著廣泛的應用。

尤其是在圖像導引的骨科診斷和治療中具有重要的臨床應用價值。目前骨科臨床常用的直接數字化X射線攝影設備（DR）僅能提供患者部分身體的影像。在傳統的DR圖像分析中，醫生需要在診斷治療分析一系列的DR圖像，才能在自己的腦海中重構出完整的患者全身DR圖像，這樣一來加重了醫生的負擔。因此，將若干幅DR圖像拼接為一幅完整的患者DR全景圖像提供給醫生診斷是十分必要的。

申請號CN201110073969.8，發明名稱為“一種基于模板的CCD-DR圖像拼接方法”的中國專利申請，使用模板提取DR圖像中的特征點，使用提取的特征點進行圖像匹配和拼接。該技術方案通過模板提取特征點雖然加快了處理速度，但是造成了提取的特征點不夠準確，進行圖像拼接時容易產生誤匹配。

申請號CN200710029956.4，發明名稱為“X線透視人體影像融合拼接方法”的中國專利申請，通過人體部位的智能識別，使用不同的方法來進行圖像拼接處理。但是，此技術方案沒有清晰的闡述其人體部位智能識別方法和對應不同部位采用的拼接算法，同時其特征匹配方式過于簡單，容易產生誤匹配。

申請號CN201010250868.9，發明名稱“一種圖像拼接方法”的中國專利申請，通過實時獲取或已存儲的超聲視頻圖像序列的拼接，利用相鄰兩幀圖像的高度相關性估計活動圖和配準圖之間的運動向量，得到一個旋轉角度和位移量，通過旋轉角度和位移量進而完成兩幅圖像的配準過程。該技術方案對超聲圖像有效，但是其中使用了最小二乘法等優化算法，需要消耗處理時間。但是，由于DR圖像尺寸遠大于超聲圖像，因此該方法在處理DR圖像時效率較低。

發明內容

本發明提出一種基于ORB配準的DR圖像拼接方法及系統，將兩幅或者多幅有重疊區域的DR圖像拼接成為一幅完整的DR圖像，從而方便醫生的診斷。

本發明采用如下技術方案實現：一種基于ORB配準的DR圖像拼接方法，所述方法包括：

步驟A、通過ORB計算兩幅存在重疊區域的第一DR圖像和第二DR圖像之間的初步配準位置；

步驟B、使用高通濾波器對第一DR圖像和第二DR圖像中的初步配準位置分別進行高通濾波，得到兩幅DR圖像各自的高頻信息，使用正則化互關聯對兩幅DR圖像對應的兩個高頻信息進行二次配準，獲得兩幅DR圖像的精確配準位置，由精確配準位置得出兩幅DR圖像的重疊區域；

步驟C、根據重疊區域將兩幅DR圖像拼接處理為一DR圖像。

其中，所述步驟C之后還包括步驟D：

D、通過灰度變化調整拼接后的DR圖像的亮度差異，使得整幅拼接后DR圖像達到視覺上的統一性。

其中，所述步驟D具體包括：

計算第一DR圖像中重疊區域的像素平均值M1和第二DR圖像中重疊區域的像素平均值M2；

根據像素平均值M1與像素平均值M2的比值，得到兩幅DR圖像的灰度差；

確定其中一幅DR圖像為基準圖像，根據計算出的灰度差，調整另外一幅DR圖像的灰度值，使兩幅DR圖像的灰度統一。

其中，所述步驟D之后還包括步驟：

E、將第一DR圖像和第二DR圖像在重合區域中的拼接位置進行灰度融合以消除接縫。

其中，所述步驟E具體包括步驟：