[發明專利]X射線影像拼接方法及系統

有效

• 申請號: 201310339521.5
• 申請日: 2013-08-06
• 公開（公告）號: CN103400363A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: 孫凱;李學軍;杜靜;陳嫻
• 申請（專利權）人: 深圳市安健科技有限公司
• 主分類號: G06T5/50
• 分類號: G06T5/50;G06T3/40;A61B6/02
• 代理公司: 深圳市恒申知識產權事務所(普通合伙) 44312
• 代理人: 陳健

技術領域

本發明涉及圖像處理技術領域，尤其涉及一種X射線影像拼接方法及系統。

背景技術

在判定骨骼是否畸形，及骨骼矯正手術時，最好能有大尺寸、大視野范圍的骨骼X射線影像，但目前由于X射線成像系統物理上的限制，主要包括：探測器的面積限制、X射線球管與探測器距離的限制，致使很難獲取到完整人體的X射線影像。要獲取到大視野范圍的X射線影像，常用的方法是通過拍攝影像序列，對影像序列進行拼接、融合，最終生成一幅大視野范圍的影像。另外由于多次拍攝，不同體位設定劑量不同，骨骼有深度信息的差異導致射線角的不同，心臟、大小腸等人體器官的自主運動都使X射線影像拼接難度加大。

X射線影像拼接技術目前主要有硬件方式和軟件方式，硬件方式主要有：一種是用多個探測器拼成一個大的探測器，人體和探測器相對不動，只有球管進行平移，把每個探測器采集到的影像直接進行拼接即可；另一種是一個球管配一個探測器，球管與探測器同步移動，人體旁邊加一些如鋼尺一類的特征做標記，然后對帶有特征標記的影像序列進行匹配、拼接。軟件方式主要有：SIFT特征檢測匹配方法，邊緣檢測匹配方法。硬件方式會增加系統的成本，采集到的影像有增加了與診斷無關的信息，在臨床中對醫生診斷是一種干擾，軟件目前已有的方法，特征檢測的過少，匹配的錯誤率高，誤差也大。

發明內容

為本發明所要解決的技術問題是，提供一種X射線影像拼接方法及拼接系統，實現在不增加硬件成本及診斷信息的基礎上對X射線影像序列進行更準確的拼接。

本發明提供的X射線影像拼接方法，包括如下步驟：

影像序列采集：采集X射線影像序列；其中各X射線影像具有相同規格，且每一X射線影像都與其相鄰X射線影像具有重疊區域；

影像重疊區域提取：提取各X射線影像的大致重疊區域，所述大致重疊區域包含該X射線影像與其相鄰X射線影像的重疊區域；

重疊區域邊緣提?。簩Ω鱔射線影像的大致重疊區域進行邊緣提取，得到各X射線影像的大致重疊區域的邊緣圖像；

相對平移量計算：根據各相鄰兩X射線影像的大致重疊區域的邊緣圖像，計算各相鄰兩X射線影像間的相對平移量；

影像序列拼接：根據各相鄰兩X射線影像間的相對平移量，將所述影像序列中的各X射線影像進行拼接。

進一步地，所述影像序列拼接包括如下步驟：

在所述X射線影像序列中選擇一個X射線影像作為基準影像；

根據各相鄰兩X射線影像間的相對平移量計算各X射線影像相對于所述基準影像的相對平移量；

根據各X射線影像相對于所述基準影像的相對平移量將所述X射線影像序列中的各X射線影像進行拼接。

進一步地，所述影像拼接方法還包括如下步驟：

影像序列融合：對拼接后的影像的各重疊區域進行融合處理。

進一步地，所述影像序列融合包括如下步驟：

根據各重疊區域上各點到該點所在的相鄰兩X射線影像的處于該重疊區域的兩個邊界的距離確定該點分別在該點所在的相鄰兩X射線影像上的加權系數；

根據各重疊區域上各點在該點所在的相鄰兩X射線影像上的加權系數對各重疊區域進行融合。

進一步地，所述影像重疊區域提取步驟之前還包括X射線影像序列預處理，所述預處理步驟如下：

對所述X射線影像序列中各X射線影像進行模糊處理；

將模糊處理后的各X射線影像縮小。

進一步地，所述重疊區域邊緣提取包括如下步驟：

采用邊緣檢測算法對各X射線影像的大致重疊區域進行水平邊緣及垂直邊緣檢測；

對檢測出的水平邊緣及垂直邊緣進行合并，生成各X射線影像的大致重疊區域的邊緣圖像；

對各邊緣圖像的邊界一定范圍內的邊緣進行清零；

對各邊緣圖像的短小邊緣進行去除。

進一步地，所述相對平移量計算包括如下步驟：

對相鄰兩X射線影像的大致重疊區域的邊緣圖像分別進行傅立葉變換及中心平移，獲得兩頻譜圖；

對該兩頻譜圖做相位相關后進行傅立葉反變換，得到反變換頻譜，該反變換頻譜的峰值即為該相鄰兩X射線影像的重疊區域的相對平移量；

根據該相鄰兩X射線影像的重疊區域的相對平移量確定所述相鄰兩X射線影像的相對平移量。

本發明提供的X射線影像拼接系統，包括：

影像采集模塊，用于采集X射線影像序列；其中各X射線影像具有相同規格，且每一X射線影像都與其相鄰X射線影像具有重疊區域；