[發明專利]一種基于互信息和交互的醫學圖像拼接方法

有效

• 申請號: 201310135209.4
• 申請日: 2013-04-18
• 公開（公告）號: CN103236048A
• 公開（公告）日: 2013-08-07
• 發明（設計）人: 李一君;楊杰
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G06T5/50
• 分類號: G06T5/50;G06T3/40;G06T7/00
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

1.一種基于互信息和交互的醫學圖像拼接方法，其特征在于包括如下步驟：

第一步，圖像預處理：將待拼接圖像raw格式數據從二進制16位降為8位；

第二步，圖像配準：確定拼接主方向之后，利用互信息度量相似度，分別從水平和豎直方向上進行配準得到配準參數，主拼接方向采用目標區域和比較區域同時增大的策略，另一個方向采用選定固定的比較區域、搜索匹配的目標區域的策略；

第三步，圖像融合：利用配準參數，首先采取確定拼接結果圖像大小的策略得到最終結果圖像的寬和高，然后融合圖像數據，重疊區域采取線性加權融合進行平滑過渡；

所述確定拼接結果圖像大小的策略，是指：圖像采用一幅接一幅拼，即每步把已經拼好的作為新的一幅圖和下一幅圖去拼，并且以下一幅圖的上下邊界作為結果的上下邊界，在兩幅圖拼接的時候，拼接結果的寬度為兩張圖的寬之和減去重合區域的寬度，高度為后面第二張圖的高度，并且就以第二張圖的上邊界和下邊界作為拼接結果的邊界，拼接好的圖和第三張圖繼續重復上述過程，如此反復直至拼接完成。

2.根據權利要求1所述的基于互信息和交互的醫學圖像拼接方法，其特征在于所述圖像預處理進一步包括去除圖像中的噪聲和/或圖像增強。

3.根據權利要求1所述的基于互信息和交互的醫學圖像拼接方法，其特征在于所述的圖像配準，首先在水平和豎直方向依次進行配準，其次在不同方向上采取了不同的搜索策略，具體如下：

待配準的兩幅圖，在水平方向，采取比較區域和目標區域同時增大的策略，每一次互信息計算迭代之時，都加入新的像素參與計算；而在豎直方向，采取選定固定比較區域、移動搜索匹配目標區域的策略。

4.根據權利要求3所述的基于互信息和交互的醫學圖像拼接方法，其特征在于所述水平方向作為拼接的主方向，使每次迭代參與計算互信息匹配的兩塊區域同時增大，在選定初始區域大小后，寬度以+2的幅度增加，直到搜索截止條件，得到重疊區域的寬度。

5.根據權利要求4所述的基于互信息和交互的醫學圖像拼接方法，其特征在于所述的區域，其選取方式為以下兩種的任一種：

一種是自動默認的區域選取方式，以源圖像的最右邊和目標圖像的最左邊為邊界，選取height*(1/10*width)的區域作為起始區域對，每次計算完成互信息計算后寬度以+2的幅度增加，直至寬度增加到1/2*width(50%)截止；

另一種是通過交互的接口自行定義模板對的起始區域和終止區域。

6.根據權利要求3所述的基于互信息和交互的醫學圖像拼接方法，其特征在于所述豎直方向，是指在水平方向搜索到重疊區域的寬度dx后，采用搜索策略來確定豎直方向的偏移量，在源圖像中選定dx*(1/3*height)的比較區域，然后在目標圖像中已經通過dx確定的重疊搜索區域范圍內移動目標區域，尋找出互信息值最大時對應的豎直方向的位移偏移量dy。

7.根據權利要求1-6任一項所述的基于互信息和交互的醫學圖像拼接方法，其特征在于所述的圖像融合，在拼接結果圖像的大小確定之后，非重疊區域直接取原圖灰度值，重疊區域由兩幅圖按照權值各自貢獻一部分組成新的灰度值，剩余的區域用0填充。