[發明專利]一種基于目標物像素投影判斷的斷層切片圖像配準方法

有效

• 申請號: 201410555187.1
• 申請日: 2014-10-17
• 公開（公告）號: CN104268894B
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發明（設計）人: 袁鐵軍;孟龍暉;張秀麗
• 申請（專利權）人: 鹽城工學院
• 主分類號: G06T7/30
• 分類號: G06T7/30
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司32200
• 代理人: 楊海軍

1.一種基于目標物像素投影判斷的斷層切片圖像配準方法，其特征在于，具體步驟包括：

步驟一、對參考圖像和浮動圖像進行二值化操作，將目標物和背景進行區分；

步驟二、以參考圖像為基準，對浮動圖像進行角度配準操作，得到二值化浮動圖像的旋轉角度；

所述步驟二具體包括：

(201)：對經過二值化處理的浮動圖像設置其對應的角度旋轉范圍，當所述浮動圖像在所述角度旋轉范圍內旋轉時，浮動圖像將有機會與參考圖像的角度一致；

(202)：在(201)設定的角度旋轉范圍內，對經過二值化處理的浮動圖像設置其對應的旋轉角度增量，浮動圖像以旋轉角度增量不停的旋轉，每旋轉一次分別計算二值化浮動圖像和二值化參考圖像上每一像素列上目標像素的數目；

(203)：根據(202)得出的二值化參考圖像和二值化浮動圖像每一列的目標物像素數，列出兩個向量表達式：

R＝[R(1),R(2)……R(P)]，F＝[F(1),F(2)……F(P)]；

其中，向量R表示二值化參考圖像中每一列的目標物像素數，向量F表示二值化浮動圖像中每一列的目標物像素數，P表示列數；

(204)：將步驟(203)中，兩個向量表達式中前面的0元素全部去除，使得第一個非零元素作為向量的第一個元素；

(205)：在經過(204)處理的向量中截取其前N個元素，使得這N個元素均能將目標物包含在內，最終得出如下向量表達式：

R'＝[R'(1),R'(2),R'(3)……R'(N-2),R'(N-1),R'(N)]；

F'＝[F'(1),F'(2),F'(3)……F'(N-2),F'(N-1),F'(N)]；

其中，R'和F'分別為R和F對應的變化后表達形式；

(206)：每旋轉一次浮動圖像分別計算向量R'與F'各對應元素之差的絕對值之和，即表達式到關于M的一個向量：

M＝[M(1),M(2),M(3),……M(j-2),M(j-1),M(j)]；

向量M的元素的個數即浮動圖像所旋轉的次數，找出向量M所有元素中值最小的元素M(k)＝min[M(1),M(2),M(3),……M(j-2),M(j-1),M(j)]，當M的取值為M(k)時，浮動圖像矯正完畢；

步驟三、以參考圖像為基準，對浮動圖像進行平移配準操作，得到二值化浮動圖像在平面內橫向和縱向移動的距離，具體包括：

(301)：給定二值化浮動圖像在X軸和Y軸方向移動的范圍，在此范圍內浮動圖像將有機會與參考圖像重疊；

(302)：在浮動圖像的移動過程中，計算浮動圖像和參考圖像在相同的坐標點都是目標物像素點的像素數S；

(303)：經過步驟(302)得出一個關于S值分布的向量：

[S(1)，S(2)，S(3)，……S(k-2)，S(k-1)，S(k)]；

求得其最大值：

S(m)＝max[S(1)，S(2)，S(3)，……S(k-2)，S(k-1)，S(k)]；

在二值化浮動圖像平動的過程中，當S的取值為S(m)時，二值化浮動圖像與參考圖像實現配準；

步驟四、將所得到的二值化浮動圖像旋轉的角度以及在平面內橫向和縱向移動的距離分別運用于實際原圖像中，使得其按照指定的角度和距離進行旋轉和平動，矯正原浮動圖像，使其與參考圖像實現配準。

2.如權利要求1所述的一種基于目標物像素投影判斷的斷層切片圖像配準方法，其特征在于：所述參考圖像和浮動圖像的尺寸大小一致。

3.如權利要求1所述的一種基于目標物像素投影判斷的斷層切片圖像配準方法，其特征在于：步驟(201)中，所述角度旋轉范圍為0°至360°。