[發(fā)明專利]基于小波變換的多模態(tài)醫(yī)學(xué)圖像融合方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710046867.4
• 申請日: 2017-01-22
• 公開（公告）號: CN106910179B
• 公開（公告）日: 2019-03-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 章世平;王曉芳
• 申請（專利權(quán)）人: 卡本(深圳)醫(yī)療科技有限公司
• 主分類號: G06T5/50
• 分類號: G06T5/50
• 代理公司: 北京思創(chuàng)大成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11614
• 代理人: 王堯

1.一種基于小波變換的多模態(tài)醫(yī)學(xué)圖像融合方法，其特征是它包括以下步驟：

S1、采用自適應(yīng)小波基濾波器對不同模態(tài)的醫(yī)學(xué)圖像進行小波變換，將前述圖像分別分解為高頻、低頻以及高低頻結(jié)合的分量；

S2、對任意兩幅不同模態(tài)醫(yī)學(xué)圖像分解得到的高頻、低頻和高低頻結(jié)合的分量進行疊加，得到融合圖像的高頻、低頻和高低頻結(jié)合的分量；

S3、對融合圖像的高頻、低頻和高低頻結(jié)合的分量進行離散小波逆變換，得到原始大小的融合圖像；

所述的步驟S1具體為：

S1.1、構(gòu)造小波基濾波器庫，即以滿足正交條件定長小波濾波器為基礎(chǔ)，在不同的初值條件下得到多個濾波器系數(shù)構(gòu)建小波基濾波器庫，在小波基濾波器庫中隨機選擇一個濾波器系數(shù)作為初始化濾波器；

S1.2、采用初始化濾波器對多個模態(tài)的醫(yī)學(xué)圖像進行小波變換得到第一層分解分量，即通過離散小波變換獲得圖像在水平和垂直方向上的低頻分量LL1、水平方向上的低頻和垂直方向上的高頻分量LH1、水平方向上的高頻和垂直方向上的低頻分量HL1以及水平和垂直方向上的高頻分量HH1；

S1.3、根據(jù)圖像的能量分布和紋理波動在小波基濾波器庫中再次選擇濾波器系數(shù)對步驟S1.2獲取的第一層分解分量中的低頻分量LL1進行第二次小波變換，得到LL2、HH2、HL2、LH2重復(fù)步驟S1.3若干次，完成圖像分解；

所述的步驟S1.3中，根據(jù)圖像的能量分布和紋理波動在小波基濾波器庫中選擇濾波器系數(shù)的具體方法為：

S1.3-1、對圖像進行器官提取的步驟：

對當前分解分量中的四個分量進行處理，從黑色的背景上將人體器官提取出來，具體采用圖像分割方法提取人體器官，或者采用設(shè)置邊界閾值的方法提取人體器官圖像HLo和LHo；

S1.3-2、計算圖像紋理特征參數(shù)的步驟：

采用下述公式計算橫向的圖像最小能量Eh、縱向的圖像最小能量Ev、橫向的圖像最小極差Ep、縱向的圖像最小極差Eq、橫向紋路最大波動值Em和縱向紋路最大波動值En；

E_h＝min(max(|HLo|)) (1)

E_v＝min(max(|LHo|)) (2)

E_p＝min(max(|HLo|)-min(|HLo|)) (3)

E_q＝min(max(|LHo|)-min(|LHo|)) (4)

其中，HLo表示水平方向上的低頻和垂直方向上的高頻分量LH1對應(yīng)提取的人體器官圖像、LHo表示水平方向上的高頻和垂直方向上的低頻分量HL1對應(yīng)提取的人體器官圖像；i、j代表行的序號，i’、j’代表列的序號；S1.3-3、根據(jù)前述六個圖像紋理特征參數(shù)獲取小波基濾波器系數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于小波變換的多模態(tài)醫(yī)學(xué)圖像融合方法，其特征是所述的步驟S1中，根據(jù)尺度需求對低頻分量進行再次分解。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于小波變換的多模態(tài)醫(yī)學(xué)圖像融合方法，其特征是所述的步驟S1.3中，重復(fù)步驟S1.3進行圖像分解的次數(shù)為3-5次。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于小波變換的多模態(tài)醫(yī)學(xué)圖像融合方法，其特征是所述的步驟S1.3-3中，小波基濾波器系數(shù)獲取方法為：根據(jù)步驟S1.3-2獲取的六個圖像紋理特征參數(shù)，采用遺傳規(guī)劃算法獲取小波基濾波器系數(shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于小波變換的多模態(tài)醫(yī)學(xué)圖像融合方法，其特征是所述的步驟S1.3-3中，小波基濾波器系數(shù)獲取方法為：提取適量的樣本圖像，建立六個圖像紋理特征參數(shù)與小波基濾波器系數(shù)的對照表，在實時計算時，根據(jù)步驟S1.3-2獲取的六個圖像紋理特征參數(shù)對照查找獲取對應(yīng)的小波基濾波器系數(shù)。